20150202 SILP GOSt Informatik FRG - rueckert … · intuitiven!Zugang!zur!Programmierung!in!Java!insbesondere!für!Neueinsteiger ... In!der!Einführungsphase!kann!die!didaktische!Bibliothek!GLOOP!verwendet!werden.!Die

Friedrich-Rückert-Gymnasium Düsseldorf SILP Informatik

1

Informatik

Schulinterner Lehrplan zum Kernlehrplan für die gymnasiale Oberstufe


2

Inhaltsverzeichnis 1.! Die&Fachgruppe&Informatik&des&Friedrich8Rückert8Gymnasiums&Düsseldorf&.............................&3!

2.! Entscheidungen&zum&Unterricht&..............................................................................................&4!1.1! Übersichtsraster&Unterrichtsvorhaben&...........................................................................................&4!1.2! Konkretisierte&Unterrichtsvorhaben&..............................................................................................&8!1.3! Einführungsphase&........................................................................................................................&10!

Unterrichtsvorhaben!EF1I:!Einführung!in!die!Informatik!..........................................................................!11!Unterrichtsvorhaben!EF1II:!Einführung!in!die!Informatik!–!Informatisches!Problemlösen!und!Algorithmen!als!Beschreibung!von!Abläufen!...........................................................................................!13!Unterrichtsvorhaben!EF1III:!Einführung!in!die!OOP!mit!Greenfoot!..........................................................!15!Unterrichtsvorhaben!EF1IV:!Suchen!und!Sortieren!..................................................................................!18!Unterrichtsvorhaben!EF1V:!Softwareentwicklung!....................................................................................!20!

1.4! Qualifikationsphase&.....................................................................................................................&23!Unterrichtsvorhaben!Q11I:!.......................................................................................................................!24!Unterrichtsvorhaben!Q112:!Sicherheit/!Kryptographie!............................................................................!25!Unterrichtsvorhaben!Q11III:!.....................................................................................................................!28!Unterrichtsvorhaben!Q11IV:!.....................................................................................................................!31!Unterrichtsvorhaben!Q11IV:!.....................................................................................................................!35!Unterrichtsvorhaben!Q11V:!......................................................................................................................!39!Unterrichtsvorhaben!Q21I:!.......................................................................................................................!41!Unterrichtsvorhaben!Q21II:!......................................................................................................................!46!Unterrichtsvorhaben!Q21III:!.....................................................................................................................!48!Unterrichtsvorhaben!Q21IV:!.....................................................................................................................!50!

1.5! Grundsätze&der&fachmethodischen&und&fachdidaktischen&Arbeit&..................................................&53!1.6! Grundsätze&der&Leistungsbewertung&und&Leistungsrückmeldung&.................................................&54!

Beurteilungsbereich!Klausuren!.................................................................................................................!54!Beurteilungsbereich!Sonstige!Mitarbeit!...................................................................................................!55!

3.! Entscheidungen&zu&fach8&und&unterrichtsübergreifenden&Fragen&...........................................&57!

4.! Qualitätssicherung&und&Evaluation&.......................................................................................&57!

Die Fachkonferenz Informatik des Friedrich-Rückert-Gymnasiums in Düsseldorf. Redaktionell verantwortlich: Sebastian Horn (Ho) und Cornelia Walter (Wr). Stand: 02.02.2015


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1. Die Fachgruppe Informatik des Friedrich-Rückert-Gymnasiums Düsseldorf

Das!Friedrich1Rückert1Gymnasium!ist!eines!von!siebzehn!öffentlichen!Gymnasien!der!Landeshaupt1stadt!Düsseldorf.!Es! liegt! im!Norden!der!Stadt!und!hat!eine!bezüglich!des!sozialen!und!ethnischen!Hintergrundes!heterogene!Schülerschaft.!Das!Friedrich1Rückert1Gymnasium!ist!in!der!Sekundarstufe!I!drei1!bis!vierzügig!und!wird!als!Ganztagsgymnasium!geführt.!!In!die!Einführungsphase!der!Sekundarstufe!II!werden!regelmäßig!mehrere!Schülerinnen!und!Schüler!neu!aufgenommen.!Der!Unterricht!findet!im!451Minuten1Takt!statt,!die!Kursblockung!sieht!grundsätzlich!für!Grundkurse!eine,!für!Leistungskurse!zwei!Doppelstunden!vor.!!Den! im! Schulprogramm! ausgewiesenen! Zielen,! Schülerinnen! und! Schüler! ihren! Begabungen! und!Neigungen!entsprechend!individuell!zu!fördern!und!ihnen!Orientierung!für!ihren!weiteren!Lebens1weg!zu!bieten,!fühlt!sich!die!Fachgruppe!Informatik!selbstverständlich!verpflichtet:!!Schülerinnen!und!Schüler!mit!Übergangs1!und!Lernschwierigkeiten!werden!intensiv!durch!regelmä1ßige!Sprechstunden!der!Lehrkräfte!und!dort!getroffene!Lernvereinbarungen!unterstützt.!Im!Bereich!der!Sekundarstufe!II!kooperiert!unsere!Schule!mit!dem!Leibniz1Montessori1Gymnasium!und!bietet!mit!ihnen!zahlreiche!gemeinsame!Kurse!an,!unter!anderem!GK!im!Fach!Informatik.!In!der!Regel!gibt!es!bei!uns!einen!GK! in! jeder!Jahrgangsstufe.! Informatik!kann!als!Leistungskurs!„extern“!gewählt!werden,!die!Schüler!besuchen!den!zentralen!LK!Informatik,!der!für!alle!Schüler!der!Landes1hauptstadt!angeboten.!!Das!Fach!Informatik!wird!am!Friedrich1Rückert1Gymnasium!erst!in!der!gymnasialen!Oberstufe!ange1boten.!

Alle! Schülerinnen! und! Schüler! und! alle! Lehrerinnen! und! Lehrer! haben! einen! eigenen!Account! im!schulinternen!Netz! und! in! der! schulunabhängigen! Lernplattform! „lo1net2.de“,! letztere! kann! auch!von!zu!Hause!genutzt!werden!und!verzahnt!das!schulische!Lernen!mit!außerschulischen!Lernorten.!

Der!Unterricht! der! Sekundarstufe! II!wird!mit!Hilfe! der! Programmiersprache! Java!durchgeführt.! In!der!Einführungsphase!kommt!dabei!die! Java1Lernumgebung!Greenfoot! zum!Einsatz,!welche!einen!intuitiven!Zugang!zur!Programmierung!in!Java!insbesondere!für!Neueinsteiger!erleichtert.!

Durch! projektartiges! Vorgehen,! offene! Aufgaben! und!Möglichkeiten,! Problemlösungen! zu! verfei1nern!oder! zu!optimieren,!entspricht!der! Informatikunterricht!der!Oberstufe! in!besonderem!Maße!den!Erziehungszielen,!Leistungsbereitschaft!zu!fördern,!ohne!zu!überfordern.!!

Die! gemeinsame! Entwicklung! von!Materialien! und!Unterrichtsvorhaben,! die! Evaluation! von! Lehr1!und! Lernprozessen! sowie! die! stetige!Überprüfung! und! eventuelle!Modifikation! des! schulinternen!Curriculums!durch!die!Fachkonferenz!Informatik!stellen!einen!wichtigen!Beitrag!zur!Qualitätssiche1rung!und!1entwicklung!des!Unterrichts!dar.!

Zurzeit!besteht!die!Fachschaft!Informatik!des!Friedrich1Rückert1Gymnasiums!aus!zwei!unterrichten1den!Lehrkräften,!denen!drei!Computerräume!mit!31,!20!bzw.!17!Computerarbeitsplätzen!und!ein!Selbstlernzentrum!mit!4!Plätzen!zur!Verfügung!stehen.!Alle!Arbeitsplätze!sind!an!das!schulinterne!Rechnernetz!angeschlossen,! so!dass! Schülerinnen!und!Schüler!über!einen! individuell! gestaltbaren!Zugang!zum!zentralen!Server!der!Schule!alle!PC1Arbeitsplätze!zum!Zugriff!auf! ihre!eigenen!Daten,!zur!Recherche!im!Internet!oder!zur!Bearbeitung!schulischer!Aufgaben!verwenden!können.!


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2. Entscheidungen zum Unterricht

2.1. Übersichtsraster Unterrichtsvorhaben

Einführungsphase&

Unterrichtsvorhaben.E0I..&Thema:!Einführung.in.die.Nutzung.von.Informatiksys0temen.und.in.grundlegende.Begrifflichkeiten.!Zentrale&Kompetenzen:&• Argumentieren!

• Darstellen!und!Interpretieren!

• Kommunizieren!und!Kooperieren!

Inhaltsfelder:!• Informatiksysteme!

• Informatik,!Mensch!und!Gesellschaft!

Inhaltliche&Schwerpunkte:!• Einzelrechner!

• Dateisystem!

• Internet!

• Einsatz!von!Informatiksystemen!

Zeitbedarf:!6!Stunden!!

Unterrichtsvorhaben.E0II..

Thema:!!Grundlagen.der.objektorientierten.Analyse,.Modellierung.und.Implementierung.anhand.von.statischen.Grafikszenen.

Zentrale&Kompetenzen:&• Modellieren!

• Implementieren!



Inhaltsfelder:!• Daten!und!ihre!Strukturierung!

• Formale!Sprachen!und!Automaten!

Inhaltliche&Schwerpunkte:!• Objekte!und!Klassen!

• Syntax!und!Semantik!einer!Programmierspra1che!



5

Einführungsphase&

Unterrichtsvorhaben.E0III.

Thema:!!Grundlagen.der.objektorientierten.Pro0grammierung.und.algorithmischer.Grund0strukturen.in.Java.anhand.von.einfachen.Animationen.&Zentrale&Kompetenzen:&• Argumentieren!

• Modellieren!

• Implementieren!



• Algorithmen!



• Syntax!und!Semantik!einer!Programmier1sprache!

• Analyse,!Entwurf!und!Implementierung!einfacher!Algorithmen!

&Zeitbedarf:!18!Stunden!!

Unterrichtsvorhaben.E0IV.

Thema:!!Modellierung.und.Implementierung.von.Klassen0.und.Objektbeziehungen.anhand.von.grafischen.Spielen.und.Simulationen.&Zentrale&Kompetenzen:&• Argumentieren!

• Modellieren!

• Implementieren!




• Algorithmen!



• Syntax!und!Semantik!einer!Programmierspra1che!

• Analyse,!Entwurf!und!Implementierung!einfa1cher!Algorithmen!



6

Einführungsphase&

Unterrichtsvorhaben.E0V.

Thema:!!Such0.und.Sortieralgorithmen.anhand.kon0textbezogener.Beispiele.&Zentrale&Kompetenzen:&• Argumentieren!

• Modellieren!



Inhaltsfelder:!• Algorithmen!

Inhaltliche&Schwerpunkte:!• Algorithmen!zum!Suchen!und!Sortieren!

• Analyse,!Entwurf!und!Implementierung!einfacher!Algorithmen!

&&Zeitbedarf:!12!Stunden!!

Unterrichtsvorhaben.E0VI.

Thema:!!Geschichte.der.digitalen.Datenverarbeitung.und.die.Grundlagen.des.Datenschutzes.&Zentrale&Kompetenzen:&• Argumentieren!



Inhaltsfelder:!• Informatik,!Mensch!und!Gesellschaft!

• Informatiksysteme!

Inhaltliche&Schwerpunkte:!• Wirkungen!der!Automatisierung!

• Geschichte!der!automatischen!Datenverarbei1tung!

• Digitalisierung!


Summe&Einführungsphase:&74&


7

Qualifikationsphase&1&

Unterrichtsvorhaben.Q10I.&Thema:!Wiederholung.der.objektorientierten.Modellie0rung.und.Programmierung.anhand.einer.kon0textbezogenen.Problemstellung.!Zentrale&Kompetenzen:&• Argumentieren!

• Modellieren!

• Implementieren!




• Algorithmen!


• Informatiksysteme!


• Analyse,!Entwurf!und!Implementierung!von!Algorithmen!


• Nutzung!von!Informatiksystemen!


Unterrichtsvorhaben.Q10II.

Thema:!Modellierung.und.Implementierungvon.An0wendungen.mit.dynamischen,.linearen.Daten0strukturen.!Zentrale&Kompetenzen:&• Argumentieren!

• Modellieren!

• Implementieren!




• Algorithmen!



• Analyse,!Entwurf!und!Implementierung!von!Algorithmen!

• Algorithmen!in!ausgewählten!informatischen!Kontexten!


&Zeitbedarf:!20!Stunden!

&


8

2.2. Konkretisierte Unterrichtsvorhaben

Die!Darstellung!der!Unterrichtsvorhaben!im!schulinternen!Lehrplan!besitzt!den!Anspruch,!sämtliche!im! Kernlehrplan! angeführten! Kompetenzen! abzudecken.! Dies! entspricht! der! Verpflichtung! jeder!Lehrkraft,! Schülerinnen! und! Schülern! Lerngelegenheiten! zu! ermöglichen,! so! dass! alle! Kompe1tenzerwartungen!des!Kernlehrplans!von!ihnen!erfüllt!werden!können.!!

Die!entsprechende!Umsetzung!erfolgt!auf!zwei!Ebenen:!der!Übersichts1!und!der!Konkretisierungs1ebene.!

Das!Übersichtsraster!dient!dazu,!den!Kolleginnen!und!Kollegen!einen!schnellen!Überblick!über!die!Zuordnung!der!Unterrichtsvorhaben!zu!den!einzelnen! Jahrgangsstufen!sowie!den! im!Kernlehrplan!genannten!Kompetenzen,! Inhaltsfeldern!und! inhaltlichen!Schwerpunkten!zu!verschaffen.!Der!aus1gewiesene!Zeitbedarf!versteht!sich!als!grobe!Orientierungsgröße,!die!nach!Bedarf!über1!oder!unter1schritten!werden!kann.!Dabei!wurden!ca.!75!Prozent!der!Bruttounterrichtszeit!verplant.!!

Während!der!Fachkonferenzbeschluss!zum!„Übersichtsraster!Unterrichtsvorhaben“!zur!Gewährleis1tung!vergleichbarer!Standards!sowie!zur!Absicherung!von!Kurswechslern!und!Lehrkraftwechseln!für!alle!Mitglieder!der!Fachkonferenz!Bindekraft!entfalten!soll,!besitzt!die!Ausweisung!„konkretisierter!Unterrichtsvorhaben“!(Kapitel!2.1.2)!empfehlenden!Charakter.!Referendarinnen!und!Referendaren!sowie!neuen!Kolleginnen!und!Kollegen!dienen!diese!vor!allem!zur!standardbezogenen!Orientierung!in!der!neuen!Schule,!aber!auch!zur!Verdeutlichung!von!unterrichtsbezogenen!fachgruppeninternen!Absprachen!zu!didaktisch1methodischen!Zugängen,! fächerübergreifenden!Kooperationen,!Lernmit1teln!und! 1orten! sowie!vorgesehenen!Leistungsüberprüfungen,!die! im!Einzelnen!auch!den!Kapiteln!2.2! bis! 2.4! zu! entnehmen! sind.! Begründete! Abweichungen! bezüglich! der! konkretisierten! Unter1richtsvorhaben!sind!im!Rahmen!der!pädagogischen!Freiheit!der!Lehrkräfte!jederzeit!möglich.!Sicher1zustellen!bleibt!allerdings!auch!hier,!dass!im!Rahmen!der!Umsetzung!der!Unterrichtsvorhaben!ins1gesamt! alle! prozess1! und! inhaltsbezogenen!Kompetenzen!des! Kernlehrplans! Berücksichtigung! fin1den.!Dies!ist!durch!entsprechende!Kommunikation!innerhalb!der!Fachkonferenz!zu!gewährleisten.!

Da! in! den! folgenden! Unterrichtsvorhaben! Inhalte! in! der! Regel! anhand! von! Problemstellungen! in!Anwendungskontexten!bearbeitet!werden,!werden!in!einigen!Unterrichtsvorhaben!jeweils!mehrere!Inhaltsfelder!angesprochen.!!In!der!Einführungsphase!kann!die!didaktische!Bibliothek!GLOOP!verwendet!werden.!Die!folgenden!Installationspakete!und!Dokumentationen!stehen!zur!Verfügung:!

• Installationspaket(Windows!)!! (Download)!

• Installationspaket(MacOS)! ! (Download)!

• Installationspaket(Linux)! ! (Download)!

• Dokumentationen!! ! (Download)!

In! der!Qualifikationsphase!werden! die!Unterrichtsvorhaben! unter! Berücksichtigung! der! Vorgaben!für!das!Zentralabitur!Informatik!in!NRW!konkretisiert.!!!

• Materialien!zur!Qualifikationsphase!Q1!(Download)!

• Materialien!zur!Qualifikationsphase!Q2!(Download)!


9

In!der!Einführungsphase! ist!das!Lehrwerk!„Informatik!1!–!Softwareentwicklung!mit!Greenfoot!und!BlueJ“! (Schöningh! Verlag)! eingeführt.! Nach! Neuauflage! (erst! ab! Oktober! 2014)! werden! entspre1chende!Querverweise!zu!den!jeweiligen!Unterrichtsvorhaben!in!diesen!Schulinternen!Lehrplan!ein1gefügt.!Für! die!Qualifikationsphase!werden! die! Lehrwerke„Informatik! 2! –!Modellierung,! Datenstrukturen!und!Algorithmen“!sowie!„Informatik!3!–!Netzwerkanwendungen,! Informatik!und!Gesellschaft,!Da1tenbanken!und!Theoretische!Informatik“!bereits!genutzt.!Ferner!können!Aufgaben!und!Problemstel1lungen!aus!der!Lehrwerkreihe!„Informatik“!des!Klett1Verlages!eingebunden!werden.!Nach!Neuauf1lage!(erst!ab!Oktober!2015)!werden!entsprechende!Querverweise!zu!den!jeweiligen!Unterrichtsvor1haben!in!diesen!Schulinternen!Lehrplan!eingefügt.!Das!Schulministerium!stellt!weitere!Materialien!zur!Verfügung.!Die!Internet1Adresse!zur!Suche!lau1tet:!!http://www.standardsicherung.schulministerium.nrw.de/materialdatenbank/nutzersicht/list.php?suche=INformatik&path=/0/10/.!!!


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2.3. Einführungsphase

Die!folgenden!Kompetenzen!aus!dem!Bereich!Kommunizieren!und!Kooperieren!werden!in!allen!Un1terrichtsvorhaben!der!Einführungsphase!vertieft!und!sollen!aus!Gründen!der!Lesbarkeit!nicht!in!je1dem!Unterrichtsvorhaben!separat!aufgeführt!werden:!!Die!Schülerinnen!und!Schüler!!

• verwenden!Fachausdrücke!bei!der!Kommunikation!über!informatische!Sachverhalte!(K),!

• präsentieren!Arbeitsabläufe!und!1ergebnisse!(K),!

• kommunizieren!und!kooperieren!in!Gruppen!und!in!Partnerarbeit!(K),!

• nutzen!das!verfügbare!Informatiksystem!zur!strukturierten!Verwaltung!und!gemeinsamen!Verwendung!von!Daten!unter!Berücksichtigung!der!Rechteverwaltung!(K).!

!


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Unterrichtsvorhaben.EF1I:.Einführung.in.die.Informatik.

Bemerkung:*Thema*und*Leitfragen*sind*vom*Unterrichtsvorhaben*EF;II*nicht*trennbar.*

*

Thema:.Einführung*in*die*Informatik*

.

Leitfragen:.Womit*beschäftigt*sich*das*Fach*Informatik*in*der*GOSt?*Was*sind*die*Fragestellungen*und*Meilensteine*der*Informatik?*

.

Vorhabenbezogene.Konkretisierung:**

Das*erste*Unterrichtsvorhaben*stellt*eine*allgemeine*Einführung*in*das*Fach*Informatik*dar.*Dabei*sollen*die*Meilensteine*in*der*Geschichte*der*Informatik*und*grundlegende*Prinzipien*wie*das*EVA;Prinzip*und*die*Von;Neumann;Architektur*erarbeitet*werden.*

Mit*Hilfe*eines*geschichtlichen*Abrisses*und*populärer*informatischer*Fallbeispiele*sollen*die*Wechselbeziehung*zwischen*der*Informatik*und*der*

Gesellschaft*thematisiert*und*die*Auswirkungen*des*Einsatzes*von*Informatiksystemen*auf*die*Gesellschaft*deutlich*werden.*

Des*Weiteren*soll*der*grundlegende*Aufbau*eines*Rechnersystems*im*Sinne*der*Von;Neumann;Architektur*erarbeitet*werden*und*mit*dem*grund;

legenden*Prinzip*der*Datenverarbeitung*(Eingabe;Verarbeitung;Ausgabe)*in*Beziehung*gesetzt*werden.*

*

Das*gesamte*Vorhaben*wird*durch*eine*eintägige*Exkursion*in*das*Heinz;Nixdorf;Forum*nach*Paderborn*flankiert.*

*


12

Zeitbedarf:.6*Stunden*

Unterrichtssequenzen. Zu.entwickelnde.Kompetenzen. Beispiele,.Medien.oder.Materialien.

1.*Geschichte.und.„Geschichtchen“.der.Informa1

tik*und*ihre*Auswirkungen*auf*die*heutige*Gesell;

schaft*

Die*Schülerinnen*und*Schüler*

• erläutern*wesentliche*Grundlagen*der*Ge;schichte*der*digitalen*Datenverarbeitung*(A)*

• bewerten*anhand*von*Fallbeispielen*die*Aus;wirkungen*des*Einsatzes*von*Informatiksyste;men*(A)*

• Film:*„Als*die*Computer*rechnen*lernten“*

• Fallbeispiele*(berühmte*Softwarefehler:*z.B.*Scud;Rakete*im*Irak;Krieg1,*Softwarefehler*bei*EC;Karten2,*Apollo;Mondlandung3,*Ariane*5)*

2.*Aufbau.informatischer.Systeme*

• Identifikation*typischer*Arbeitsweisen*und*Komponenten*informatischer*Syste;me.*

• Herleitung*der*VN;Architektur**

• Identifikation*des*EVA;Prinzips*als*Prinzip*der*Verarbeitung*von*Daten*und*Grund;lage*der*VN;Architektur.*


• beschreiben*und*erläutern*den*strukturellen*Aufbau*und*die*Arbeitsweise*singulärer*Rech;ner*am*Beispiel*der*VN;Architektur*(A)*

• nutzen*das*Internet*zur*Recherche,*zum*Daten;austausch*und*zur*Kommunikation*

*

• Aus*den*vorherigen*Beispielen*und*Diskussio;nen*werden*das*EVA;Prinzip*die*in*der*VN;Architektur*vorkommenden*Komponenten*herausgearbeitet.*

• Hier*ist*die*Vergabe*von*Referaten*oder*eine*arbeitsteilige*Erarbeitung*angedacht.*

*

1 u.a.*http://de.wikipedia.org/wiki/MIM;104_Patriot 2 Informatik*1*–*Schöningh*–*Seite*125 3 u.a.*http://www.bernd;leitenberger.de/apollo;ueberfluessige;fakten.shtml


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Unterrichtsvorhaben.EF1II:.Einführung.in.die.Informatik.–.Informatisches.Problemlösen.und.Algorithmen.als.Beschreibung.von.Ab1läufen*

Bemerkung:*Thema*und*Leitfragen*sind*vom*Unterrichtsvorhaben*EF;I*nicht*trennbar.*

.

Thema:.Einführung*in*die*Informatik*–*Informatisches*Problemlösen*und*Algorithmen*als*Beschreibung*von*Abläufen*

.

Leitfragen:.Wie*beschreibt*man*in*der*Informatik*Abläufe*computernah?*Was*zeichnet*Algorithmen*aus*und*wie*kann*man*sie*vergleichen?*


Anhang*von*alltäglichen*Beispielen*werden*zunächst*der*Algorithmus;Begriff*und*seine*Eigenschaften*herausgearbeitet.*Dabei*sollen*Algorithmen*sowohl*umgangssprachlich*wie*auch*im*PAP*dargestellt.*Bedeutsam*ist*dabei*die*Herausarbeitung*der*grundlegenden*algorithmischen*Strukturen*(Sequenz,*bedingte*Verzweigung*und*kopfgesteuerte*Schleife)*und*die*Überprüfung*der*Eigenschaften*von*Algorithmen.*

Im*Anschluss*werden*anhand*von*konkreten*Algorithmen*die*erarbeiteten*Techniken*geübt,*Fragestellung*zu*Grenzen*von*Algorithmen*themati;siert*und*die*Idee*der*rekursiv*formulierten*Algorithmen*erarbeitet.**

Beim*Labyrinth;Problem*führt*zum*ersten*Mal*auf*Modellentscheidungen*(welche*Sensoren*hat*der*Akteur?*Welche*Aufträge*und*Anfragen*liegen*vor?)*und*dient*als*Übergang*zur*ersten*Implementierung*in*Java*(Unterrichtsvorhaben*EF;III).*


*


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Unterrichtssequenzen. Zu.entwickelnde.Kompetenzen. Beispiele,.Medien.oder.Materialien.

1.* Der. Algorithmus1Begriff*


• kennen*den*Begriff*„Algorithmus“*und*seine*Eigenschaften,*

• stellen*Algorithmen*umgangssprachlich*und*grafisch*(PAP)*dar,*

• analysieren*und*erläutern*einfache*Algo;rithmen*(A)*

• Ausgehend*von*den*berühmten*Softwarefehler4*und*mit*Hilfe*alltäglicher*Beispiele*wird*der*Algorithmus;Begriff5*entwickelt*und*an*Beispielen*über;prüft,*geschärft*und*eingeübt.*

• Mögliche*Beispiele:*Papierflieger*(Sequenz),*Kochrezept*(Sequenz*und*be;dingte*Verzweigung)*…*

• Material:*PAPDesigner*

2.*Beispiele*für*einfache.Algorithmen. und* ihre*Darstellung*


• analysieren*und*erläutern*einfache*Algo;rithmen*und*Programme*(A),*

• entwerfen*einfache*Algorithmen*und*stellen*sie*umgangssprachlich*und*grafisch*dar*(M),*

• modifizieren*einfache*Algorithmen*(A),*

• testen*Programme*schrittweise*anhand*von*Beispielen*(A)*

• Euklidscher*Algorithmus6:*Darstellung*eines*iterativen*mathematischen*Algo;rithmus*mit*Hilfe*eines*PAPs*(Bedingte*Verzweigung,*kopfgesteuerte*Schlei;fe)**und*ugs.*Beschreibung*

• Labyrinth;Problem:*Die*Rechte;Hand;Regel*Darstellung*in*Umgangssprache*und*im*PAP*/*Testen*von*Algorithmen**/*Übertragung*auf*vergleichbare*Laby;rinthe*/*Grenze*des*Algorithmus*(Problemklasse)*

• Türme*von*Hanoi7:**Herausarbeiten*von*Regeln*und*Fragestellung*aus*der*Geschichte,*Reduzie;rung,*praktisches*Ausprobieren,**Darstellung*als*Algorithmus,*Zeitproblematik*(Grenze*der*Umsetzung*des*Al;gorithmus)*Rekursive*Darstellung;*Eigenschaften*von*Rekursionen*(Selbstaufruf*mit*Laufbedingung*bei*Verkleinerung*des*Problems)*

4 Unterrichtsvorhaben*EF;I 5 u.a.*http://www.netzmafia.de/skripten/buecher/perl/algorithmen.pdf*(Kapitel*2,*Seite*15;21)**

oder*http://intranet.lsg.musin.de/sj1213/images/e/e4/Ppt_EinstiegAlgorithmen_LB.pdf*(Folien*1;7) 6 z.B.*http://de.wikipedia.org/wiki/Euklidischer_Algorithmus 7 Simulation*und*Geschichte*unter*http://www.blinde;kuh.de/spiele/hanoi/**

vertiefende*Materialien:*http://www.mathematik.uni;muenchen.de/~hinz/turm.pdf


15

Unterrichtsvorhaben.EF1III:.Einführung.in.die.OOP.mit.Greenfoot

.

Thema:.Einführung.in.die.OOP.mit.Greenfoot.

.

Leitfragen:.Was*sind*Klassen,*Objekte,*Methoden,*Attribute?*Wie*interagieren*Objekte*unterschiedlicher*und*gleicher*Klassen*miteinander?*Wie*werden*Algorithmen*entwickelt,*dargestellt*und*in*der*Programmiersprache*Java*umgesetzt?.

.


Dieses*Unterrichtsvorhaben*beinhaltet*eine*Einführung*in*die*OOM.*Dabei*werden*Algorithmen*erstellt*und*implementiert.*In*Kurzprojekten*wer;den*die*Klassen*und*ihre*Beziehungen*in*Form*von*UML;Diagrammen*modelliert.**

Begonnen*wird*mit* einem*Greenfoot;Szenario* (i.d.R.* Roboter,* Ameisen,* Krabben*o.ä.).*Nach*der* sukzessiven* Einführung*der* zu* behandelnden*Kontrollstrukturen*Verzweigung,*Schleifen*werden*zunehmend*komplexere*Problemstellungen*von*den*SuS*erarbeitet*und*gelöst,*wobei*die*Mo;dellierung*als*Vorstufe*der*Implementation*eingefordert*wird.**

In*einem*weiteren*Schritt*sollen*Objekte*miteinander* interagieren*können*(z.B.*Roboter*und*Akku,*zwei*Roboter).*Hierbei*wird*der*Unterschied*zwischen*drei*Beziehungsarten*(Hat,*Kennt*und*Ist)*erarbeitet*und*visualisiert.*

*


16


Unterrichtssequenzen. Zu.entwickelnde.Kompetenzen. Beispiele,.Medien. oder.Materia1

lien.

a) Grundlagen*der*OOP/Algorithmik**

• Erarbeitung*der*Bedeutung*von*Klassen,*Objekten*

und*Methoden*

• Darstellung*von*Klassen*und*Objekten*in*UML;

Notation*

• Benutzung*von*Objekten*

• Erlernen*grundlegender*Algorithmen*mit*Kontroll;

strukturen**

• Erarbeitung*des*Unterschieds*zwischen*Aufträgen*

und*Abfragen*anhand*von*Anwendungsbeispielen*

b) Objektbeziehungen*modellieren*und*umsetzen*

• Analyse*von*Problemstellungen,*bei*denen*die*In;

teraktion*von*Objekten*notwendig*ist*

• Darstellung*der*Hat;,*Kennt;*und*Ist;Beziehung*in*

Form*von*Klassendiagrammen*

• Erarbeitung,*Programmierung*und*Bewertung*ver;

schiedener*Umsetzungsmöglichkeiten*der*Bezie;

hungen*

Die*Schülerinnen*und*Schüler…*

• ermitteln*bei*der*Analyse*einfacher*Problemstellungen*

Objekte,*ihre*Eigenschaften,*ihre*Operationen*und*ihre*

Beziehungen*(M).*

• stellen*den*Zustand*eines*Objekts*dar*(D).*

• analysieren*und*erläutern*einfache*Algorithmen*und*

Programme*(A).*

• modifizieren*einfache*Algorithmen*und*Programme*(I).*

• entwerfen*einfache*Algorithmen*und*stellen*sie*um;

gangssprachlich*und*grafisch*dar*(M).*

• dokumentieren*Klassen*durch*Beschreibung*der*Funk;

tionalität*der*Methoden*(D).*

• analysieren*und*erläutern*eine*objektorientierte*Mo;

dellierung*(A)*

• modellieren*Klassen*mit*ihren*Attributen,*ihren*Me;

thoden*und*Assoziationsbeziehungen*(M).*

• modellieren*Klassen*unter*Verwendung*von*Vererbung*

(M).*

• stellen*die*Kommunikation*zwischen*Objekten*grafisch*

*

Greenfoot*

Szenarien*für*Greenfoot,*z.B.:*

Wombats,* Roboter,* Krabben,*

Ameisen*usw.*

*

PAP;Designer*

*

*

*

*

*

*


17

c) Einführung*des*Variablenkonzepts/Datentypen*

• Problemorientierte*Erarbeitung*der*Benutzung*von*

Variablen*als*universellem*Speicher.*

• Benutzung*der*Datentypen*Integer,*String,*Char,*

Boolean.*

d) Vertiefung*der*Inhalte*anhand*eines*weiteren*An;

wendungsbeispiels*

dar*(M).*

• stellen*Klassen,*Assoziations;*und*Vererbungsbezie;

hungen*in*Diagrammen*grafisch*dar*(D).*

• analysieren*und*erläutern*eine*objektorientierte*Mo;

dellierung*(A).*

• implementieren*Algorithmen*unter*Verwendung*von*

Variablen*und*Wertzuweisungen,*Kontrollstrukturen*

sowie*Methodenaufrufen*(I).*

• testen*Programme*schrittweise*anhand*von*Beispielen*

(I).*

• nutzen*das*verfügbare*Informatiksystem*zur*struktu;

rierten*Verwaltung*und*gemeinsamen*Verwendung*

von*Daten*unter*Berücksichtigung*der*Rechteverwal;

tung*(K).*

*

*

*

*

*


18

Unterrichtsvorhaben.EF1IV:.Suchen.und.Sortieren

*

Thema:.Suchen*und*Sortieren..

*

Leitfragen:.Wie*funktioniert*die*effektive*Suche*nach*Objekten?*Wie*funktioniert*das*Sortieren*von*Objekten?*Welche*Algorithmen*gibt*es*und*wie*effizient*sind*diese?.

*

Vorhabenbezogene.Konkretisierung:*Anhand*von*alltäglichen*Beispielen*wird*das*Suchen*nach*Objekten*motiviert.*Dabei*wird*zunächst*die*itera;tive* Suche* betrachtet.* Es* soll* deutlich*werden,* dass* ein* Objekt*wesentlich* schneller* gefunden*werden* kann,*wenn* eine* Vorsortierung* der* zu*durchsuchenden*Objekte*vorliegt.*Daraus*soll*der*Algorithmus*der*binären*Suche*entwickelt*werden.*Die*benötigte*Vorsortierung*motiviert*die*

Betrachtung*von*Sortieralgorithmen.*Als*einfache*Algorithmen*wird*hier*beispielhaft*der*Selection;*oder*Bubblesort*betrachtet.*Dazu*gehört*die*Modellierung,*Implementierung*in*Greenfoot*(in*einem*vorgefertigtem*Szenario)*und*Untersuchung*auf*Effizienz,*die*sich*auf*die*Anzahl*der*Ver;gleiche*und*Vertauschungen*beschränkt.*Die*Algorithmen*in*diesem*Unterrichtsvorhaben*werden*in*Programmablaufplänen*modelliert.*

*


19

Zeitbedarf:.10*Stunden*Unterrichtssequenzen. Zu.entwickelnde.Kompetenzen. Beispiele,.Medien.oder.Materialien.

a) Suchalgorithmen*(iterative*und*binä;

re*Suche)*

b) Einfache*Sortieralgorithmen*(Selec;

tion;*/*Bubblesort)*


• analysieren*Such;*und*Sortieralgorithmen*und*wenden*sie*

auf*Beispiele*an*(D),*

• entwerfen*einen*weiteren*Algorithmus*zum*Sortieren*(M)*

• beurteilen*die*Effizienz*von*Algorithmen*am*Beispiel*von*

Sortierverfahren*hinsichtlich*Zeitaufwand*und*Speicher;

platzbedarf.*(A)*


• analysieren*und*erläutern*Algorithmen*und*Programme*(A),*

• analysieren*und*erläutern*einfache*Algorithmen*und*Pro;

gramme*(A),*

• entwerfen*einfache*Algorithmen*und*stellen*sie*umgangs;

sprachlich*und*grafisch*dar*(M),*

• implementieren*Algorithmen*unter*Verwendung*von*Variab;

len*und*Wertzuweisungen,*Kontrollstrukturen*sowie*Metho;

denaufrufen*

• Suchen*in*Alltagsbeispielen*(z.B.:*CD;Regal,*

Suche*der*größten/kleinsten*Zahl*)*

• Betrachtung*der*Effizienz*der*iterativen*

Suche*

• Optimierung*der*iterativen*Suche*zur*binä;

ren*Suche.*(Die*Vorsortierung*als*Bedin;

gung)*

• Beschreibung**der*Algorithmen*in*PAPs**

• Umsetzung*des*Bubblesorts*oder*Selec;

tionsorts*in*Greenfoot*(ohne*Arrays)*

• Zählen*von*Zugriffen*/*Vergleichen*/*(Drei;

eckstausch)*

*

*

*

*


20

Unterrichtsvorhaben EF-V:.Softwareentwicklung

Thema:.Softwareentwicklung.

*

Leitfragen:.Wie*wird*Software*entwickelt?*Welche*Phasen*durchläuft*Software*während*der*Entwicklung?**Welche*Bereiche*werden*strikt*vonei;nander*getrennt*(MVC;Konzept)?*

*


Schülerinnen*uns*Schüler*durchlaufen*in*diesem*UV*einen*vollständigen*Softweareentwicklungsprozess*am*Beispiel*des*Spiels*„Verflixte*7“.*

Im*Rahmen*der*Unterrichtsreihe*erlernen*sie*die*einzelnen*Phasen*OOA*,*OOD**bis*hin*zur*OOP.*In*der*OOA*Phase*werden*beteiligte*Objekte*mit*

ihren*Fähigkeiten*und*Eigenschaften*mit*Hilfe*der*Substantiv;Verb*Methode,*Use;Case*Diagramme*und*der*CRC*Methode*identifiziert.*Die*OOD*dient*der*Konkretisierung*der*OOA*und*Implementationsdiagramme*werden*erstellt.*

Der*letzte*Schritt*ist*die*Umsetzung*des*Projekts/*Modells*mit*Java*einschließlich*der*Gestaltung*einer*grafischen*Oberfläche.*Sequenzdiagramme*helfen*das*System*zu*testen*und*bei*Bedarf*zu*verbessern.*

*


21


Unterrichtssequenzen. Zu.entwickelnde.Kompetenzen. Beispiele,. Medien. oder. Materia1lien.

a) Exkurs*binäre*Zahlen*

Im* Rahmen* eines* kurzen* Exkurses*werden* Fragestellungen* rund* um*die*Binärdarstellung*besprochen.*

b) OOA*

Die* OOA* dient* der* Untersuchung*der* Aufgabenstellung* und* führt* zu*einem* ersten* UML;Modell.* Die* SuS*benutzen* dazu* die* Fachmethoden:*USE;Case* Diagramme,* Substantiv*Verb*Methode,*CRC*Karten*

c) OOD*

Die* OOD* dient* der* Konkretisierung*und* führt* zu* einem* Implementati;onsdiagram*

d) OOP*

Mit* BlueJ* wird* das* Modell* imple;mentiert* und* unter* anderem* mit*Hilfe* des* Debuggers* und* * von* Se;quenzdiagrammen* auf* seine* Lauf;fähigkeit*getestet.*

e) MVC*Konzept*

Die*Schülerinnen*und*Schüler*…*

• stellen*ganze*Zahlen*und*Zeichen*in*Binärcodes*dar*(D),**

• interpretieren*Binärcodes*als*Zahlen*und*Zeichen*(D).**

• ermitteln* bei* der* Analyse* einfacher* Problemstellungen* Objekte,* ihre*Eigenschaften,*ihre*Operationen*und*ihre*Beziehungen*(M),**

• modellieren*Klassen*mit* ihren*Attributen,* ihren*Methoden*und*Assozia;tionsbeziehungen*(M),**

• modellieren*Klassen*unter*Verwendung*von*Vererbung*(M),**• ordnen*Attributen,*Parametern*und*Rückgaben*von*Methoden*einfache*

Datentypen,*Objekttypen*oder*lineare*Datensammlungen*zu*(M),**• ordnen*Klassen,*Attributen*und*Methoden*ihren*Sichtbarkeitsbereich*zu*

(M),**• stellen*den*Zustand*eines*Objekts*dar*(D),**• stellen*die*Kommunikation*zwischen*Objekten*grafisch*dar*(M),**• stellen* Klassen,* Assoziations;* und* Vererbungsbeziehungen* in* Diagram;

men*grafisch*dar*(D),**• implementieren*Klassen*in*einer*Programmiersprache*(I).**• analysieren*und*erläutern*einfache*Algorithmen*und*Programme*(A),**• entwerfen*einfache*Algorithmen*und*stellen*sie*umgangssprachlich*und*

grafisch*dar*(M),**• implementieren* Algorithmen* unter* Verwendung* von* Variablen* und*

Wertzuweisungen,*Kontrollstrukturen*sowie*Methodenaufrufen*(I),**• nutzen*die* im*Unterricht*eingesetzten* Informatiksysteme*selbstständig,*

sicher,*zielführend*und*verantwortungsbewusst*(D).**• implementieren*einfache*Algorithmen*unter*Beachtung*der* Syntax*und*

Semantik*einer*Programmiersprache*(I),**• interpretieren*Fehlermeldungen*und*korrigieren*den*Quellcode*(I).**• dokumentieren*Klassen*durch*Beschreibung*der* Funktionalität* der*Me;

• Use*Case*Diagramme*

• Substantiv;Verb*Methode*

• CRC*Karten*

• Sequenzdiagramme*

• BlueJ*mit*Simple*Gui*Extensi;on*

• Java*Editor*


22

Das*Modell*wird*mit*Hilfe*des* Java;Editors* um* eine* einfache* grafische*Oberfläche*erweitert.*

thoden*(D).*• analysieren*und*erläutern*eine*objektorientierte*Modellierung*(A)

*


23

2.4. Qualifikationsphase

Die$folgenden$Kompetenzen$aus$dem$Bereich$Kommunizieren*und*Kooperieren$werden$in$allen$Unterrichtsvorhaben$ der$ Qualifikationsphase$ vertieft$ und$ sollen$ aus$ Gründen$ der$ Lesbarkeit$

nicht$in$jedem$Unterrichtsvorhaben$separat$aufgeführt$werden:$

$

Die$Schülerinnen$und$Schüler$$

$

• verwenden$die$Fachsprache$bei$der$Kommunikation$über$informatische$Sachverhalte$

(K),$

• nutzen$das$verfügbare$Informatiksystem$zur$strukturierten$Verwaltung$von$Dateien$unJ

ter$Berücksichtigung$der$Rechteverwaltung$(K),$$

• organisieren$und$koordinieren$kooperatives$und$eigenverantwortliches$Arbeiten$(K),$$

• strukturieren$den$Arbeitsprozess,$vereinbaren$Schnittstellen$und$führen$Ergebnisse$zuJ

sammen$(K),$

• beurteilen$Arbeitsorganisation,$Arbeitsabläufe$und$Ergebnisse$(K),$$

• präsentieren$Arbeitsabläufe$und$Jergebnisse$adressatengerecht$(K).$


24

Unterrichtsvorhaben Q1-I:

Thema:"Wiederholung"der"objektorientierten"Modellierung"und"Programmierung"

"

Leitfragen:"Wie"modelliert"und"implementiert"man"zu"einer"Problemstellung"in"einem"geeigneten"Anwendungskontext"Java>Klassen"inklusive"ihrer"Attribute,"Methoden"und"Beziehungen?"Wie"kann"man"die"Modellierung"und"die"Funktionsweise"der"Anwendung"grafisch"darstellen?"

Vorhabenbezogenen2Konkretisierung:22

Zu"einer"Problemstellung" in"einem"Anwendungskontext"soll"eine"Java>Anwendung"entwickelt"werden."Die"Problemstellung"soll"so"gewählt"sein,"dass" für"diese"Anwendung"die"Verwendung"einer"abstrakten"Oberklasse"als"Generalisierung"verschiedener"Unterklassen" sinnvoll"erscheint"und"eine"Klasse"durch"eine"Unterklasse"spezialisiert"werden"kann."Um"die"Aufgabe"einzugrenzen,"können"(nach"der"ersten"Problemanalyse)"einige"Tei>

le"(Modellierungen"oder"Teile"von"Java>Klassen)"vorgegeben"werden.""

"

Die"Schülerinnen"und"Schülern"erläutern"und"modifizieren"den"ersten"Entwurf"und"modellieren"sowie"implementieren"weitere"Klassen"und"Me>

thoden"für"eine"entsprechende"Anwendung."Klassen"und"ihre"Beziehungen"werden"in"einem"Implementationsdiagramm"dargestellt."Dabei"werden"Sichtbarkeitsbereiche"zugeordnet."Exemplarisch"wird"eine"Klasse"dokumentiert."Der"Nachrichtenaustausch"zwischen"verschiedenen"Objekten"wird"verdeutlicht,"indem"die"Kommunikation"zwischen"zwei"ausgewählten"Objekten"grafisch"dargestellt"wird."In"diesem"Zusammenhang"wird"das"Nach>

richtenkonzept"der"objektorientierten"Programmierung"wiederholt."


25

Unterrichtsvorhaben Q1-2: Sicherheit/ Kryptographie

Thema:2 Sicherheit?"Wofür" eigentlich?!"Modellierung" und" Implementation" verschiedener" Verschlüsselungsmethoden" und" deren" Analyse" unter"sicherheitsrelevanten"Aspekten"und"Gemeinsamkeiten"

"

Leitfragen:2Welche"Verschlüsselungsmethoden"gibt"es"und"wie"sicher"sind"sie?"Finden"einer"sinnvollen"Modellierung"um"Redundanzen"zu"vermei>den"(abstrakte"Klassen).""Welche"Möglichkeiten"bietet"die"Klasse"String"in"Java?"Welche"Unterschiede"und"Gemeinsamkeiten"sind"mit"der"Daten>struktur"Array"vorhanden?"

"

Vorhabenbezogene2Konkretisierung:""

Schülerinnen"uns"Schüler"erarbeiten"in"diesem"UV"die"folgenden"Verschlüsselungsmöglichkeiten:"

• Caesar"

• Vigenère"

• Optional"RSA"

und"untersuchen"die"Verfahren"auf"ihre"Sicherheit."

Im"Rahmen"der"Unterrichtsreihe"wiederholen"sie"die"einzelnen"Phasen"OOA","OOD""bis"hin"zur"OOP."Der"letzte"Schritt"ist"die"Umsetzung"des"Pro>jekts/"Modells"mit"Java"einschließlich"der"Gestaltung"einer"grafischen"Oberfläche."Sequenzdiagramme"helfen"das"System"zu"testen"und"bei"Bedarf"

zu"testen"und"zu"verbessern."

Zeitbedarf:220"Stunden"

"


26

Unterrichtssequenzen2 Zu2entwickelnde2Kompetenzen2 Beispiele,2Medien2oder2MateriBalien2

a) Caesar"als"erstes"Verschlüsselungsverfahren"(ver>"und"Entschlüsseln)"

b) Vigenère"als"zweites"Verschlüsselungsverfah>ren"(ver>"und"Entschlüsseln)"

c) OOA"

Die" OOA" dient" der" Untersuchung" der" Aufgaben>stellung"und" führt" zu" einem"ersten"UML>Modell."Die" SuS" benutzen" dazu" die" Fachmethoden:" USE>Case"Diagramme,"Substantiv"Verb"Methode,"CRC"Karten"

d) OOD"

Die"OOD"dient" der" Konkretisierung"und" führt" zu"einem"Implementationsdiagram"

e) OOP"

Mit" BlueJ" wird" das" Modell" implementiert" und"unter"anderem"mit"Hilfe"des"Debuggers"und""von"Sequenzdiagrammen" auf" seine" Lauffähigkeit" ge>testet."

f) MVC"Konzept"(optional)"

Das" Modell" wird" mit" Hilfe" des" Java>Editors" um"eine"einfache"grafische"Oberfläche"erweitert."

"

Die"Schülerinnen"und"Schüler"…"

• Verschlüsseln"einen"Klartext"mit"Hilfe"der"Caesar"Verschlüsselung"

• Entschlüsseln"einen"Geheimtext"mit"Hilfe"der"Caesar"Verschlüsse>lung"

• Erläutern"das"Verfahren"nach"Caesar"

• Verschlüsseln"einen"Klartext"mit"Hilfe"der"Vigenère"Verschlüsse>lung"

• Entschlüsseln"einen"Geheimtext"mit"Hilfe"der"Vigenère"Verschlüs>selung"

• Erläutern"das"Verfahren"nach"Vigenère"

• Untersuchen"die"beiden"Verfahren"auf"Sicherheitsaspekte"

• Beurteilen"die"Sicherheit"und"begründen""

• modellieren"Klassen"mit"ihren"Attributen,"ihren"Methoden"und"Assoziationsbeziehungen"(M),""

• modellieren"Klassen"unter"Verwendung"von"Vererbung"(M),""

• ordnen"Attributen,"Parametern"und"Rückgaben"von"Methoden"einfache"Datentypen,"Objekttypen"oder"lineare"Datensammlun>gen"zu"(M),""

• ordnen"Klassen,"Attributen"und"Methoden"ihren"Sichtbarkeitsbe>reich"zu"(M),""

• stellen"den"Zustand"eines"Objekts"dar"(D),""

• stellen"die"Kommunikation"zwischen"Objekten"grafisch"dar"(M),""

• stellen"Klassen,"Assoziations>"und"Vererbungsbeziehungen"in"Dia>grammen"grafisch"dar"(D),""

• Sequenzdiagramme/"PAP"

• BlueJ"

• Java"Editor"


27

• implementieren"Klassen"in"einer"Programmiersprache"(I).""

• analysieren"und"erläutern"einfache"Algorithmen"und"Programme"(A),""

• entwerfen"einfache"Algorithmen"und"stellen"sie"umgangssprach>lich"und"grafisch"dar"(M),""

• implementieren"Algorithmen"unter"Verwendung"von"Variablen"und"Wertzuweisungen,"Kontrollstrukturen"sowie"Methodenaufru>fen"(I),""

• nutzen"die"im"Unterricht"eingesetzten"Informatiksysteme"selbst>ständig,"sicher,"zielführend"und"verantwortungsbewusst"(D).""

• implementieren"einfache"Algorithmen"unter"Beachtung"der"Syntax"und"Semantik"einer"Programmiersprache"(I),""

• interpretieren"Fehlermeldungen"und"korrigieren"den"Quellcode"(I).""

• dokumentieren"Klassen"durch"Beschreibung"der"Funktionalität"der"Methoden"(D)."

• analysieren"und"erläutern"eine"objektorientierte"Modellierung"(A)"


28

Unterrichtsvorhaben Q1-III:

Thema:"Suchen"und"Sortieren"auf"linearen"Datenstrukturen"2Leitfrage:!Wie!kann!man!gespeicherte!Informationen!günstig!(wieder7)finden?!"Vorhabenbezogene2Konkretisierung:22In"einem"Anwendungskontext"werden"zunächst"Informationen"in"einer"linearen"Liste"bzw."einem"Feld"gesucht."Hierzu"werden"Verfahren"entwi>ckelt"und"implementiert"bzw."analysiert"und"erläutert,"wobei"neben"einem"iterativen"auch"ein"rekursives"Verfahren"thematisiert"wird"und"mindes>tens"ein"Verfahren"selbst"entwickelt"und"implementiert"wird."Die"verschiedenen"Verfahren"werden"hinsichtlich"Speicherbedarf"und"Zahl"der"Ver>gleichsoperationen"miteinander"verglichen.""Anschließend"werden"Sortierverfahren"entwickelt"und"implementiert"(ebenfalls"für"lineare"Listen"und"Felder)."Hierbei"soll"auch"ein"rekursives"Sor>tierverfahren"entwickelt"werden."Die"Implementationen"von"Quicksort"sowie"dem"Sortieren"durch"Einfügen"werden"analysiert"und"erläutert."Falls"diese" Verfahren" vorher" schon" entdeckt"wurden," sollen" sie" hier"wiedererkannt"werden." Die" rekursive" Abarbeitung" eines"Methodenaufrufs" von"Quicksort"wird"grafisch"dargestellt."""Abschließend"werden"verschiedene"Sortierverfahren"hinsichtlich"der"Anzahl"der"benötigten"Vergleichsoperationen"und"des"Speicherbedarfs"beur>teilt."""Zeitbedarf:"16"Stunden""


29

Unterrichtssequenzen2 Zu2entwickelnde2Kompetenzen2 Beispiele,2Medien,2Materialien2

!1. Suchen2von2Daten2in2Listen2und2Arrays'

(a) Lineare"Suche"in"Listen"und"in"Arrays"(b) Binäre"Suche"in"Arrays"als"Beispiel"für"re>

kursives"Problemlösen"(c) Untersuchung"der"beiden"Suchverfahren"

hinsichtlich"ihrer"Effizienz"(Laufzeitverhal>ten,"Speicherbedarf)"!

""""""""""""""""""!

"Die"Schülerinnen"und"Schüler"""• analysieren"und"erläutern"Algorithmen"und"

Programme"(A),"• beurteilen"die"syntaktische"Korrektheit"und"die"

Funktionalität"von"Programmen"(A),"• beurteilen"die"Effizienz"von"Algorithmen"unter"

Berücksichtigung"des"Speicherbedarfs"und"der"Zahl"der"Operationen"(A),"

• entwickeln"iterative"und"rekursive"Algorithmen"unter"Nutzung"der"Strategien"„Modularisie>rung“"und"„Teilen"und"Herrschen“"(M),""

• modifizieren"Algorithmen"und"Programme"(I),"• implementieren"iterative"und"rekursive"Algo>

rithmen"auch"unter"Verwendung"von"dynami>schen"Datenstrukturen"(I),""

• implementieren"und"erläutern"iterative"und"rekursive"Such>"und"Sortierverfahren"(I),""

• nutzen"die"Syntax"und"Semantik"einer"Pro>grammiersprache"bei"der"Implementierung"und"zur"Analyse"von"Programmen"(I),"

• interpretieren"Fehlermeldungen"und"korrigie>ren"den"Quellcode"(I),"

• testen"Programme"systematisch"anhand"von"Beispielen"(I),"

• stellen"iterative"und"rekursive"Algorithmen"um>gangssprachlich"und"grafisch"dar"(D)."

!

!Beispiel:!Karteiverwaltung"Für" ein" Adressverwaltungsprogramm" soll" eine"Me>thode" zum"Suchen"einer"Adresse"geschrieben"wer>den.""oder"""Beispiel:"Bundesjugendspiele"Die"Teilnehmer"an"Bundesjugendspielen"nehmen"an"drei"Disziplinen"teil"und"erreichen"dort"Punktzahlen."Diese"werden"in"einer"Wettkampfkarte"eingetragen"und"an"das"Wettkampfbüro"gegeben."Zur"Vereinfa>chung"sollte"sich"das"Modell"auf"die"drei"Disziplinen"„Lauf”,"„Sprung“"und"„Wurf“"beschränken."Im"Wettkampfbüro" wird" das" Ergebnis" erstellt." Das"Programm" soll" dafür" zunächst" den" Besten" einer"Disziplin" heraussuchen" können" und" später" das" ge>samte" Ergebnis" nach" gewissen" Kriterien" sortieren"können.""Materialien:!Ergänzungsmaterialien" zum" Lehrplannavigator" Un>terrichtsvorhaben"Q1.3">"Suchen"und"Sortieren"(Download"Q1>III.1)""

!2. Sortieren2in2Listen2und2Arrays2B2Entwicklung2

und2Implementierung2von2iterativen2und2reBkursiven2Sortierverfahren'(a) Entwicklung"und"Implementierung"eines"

einfachen"Sortierverfahrens"für"eine"Liste""

!Beispiel:!Karteiverwaltung"(s.o.)""oder"""


30

(b) Implementierung"eines"einfachen"Sortier>verfahrens"für"ein"Feld""

(c) Entwicklung"eines"rekursiven"Sortierver>fahren"für"ein"Feld"(z.B."Sortieren"durch"Mischen)!

Beispiel:"Bundesjugendspiele"(s.o.)""Materialien:!(s.o.)""

!3. Untersuchung2der2Effizienz2der2SortierverfahB

ren2„Sortieren2durch2direktes2Einfügen“2und2„Quicksort“2auf2linearen2Listen'(a) Grafische"Veranschaulichung"der"Sortier>

verfahren"(b) Untersuchung"der"Anzahl"der"Ver>

gleichsoperationen"und"des"Speicherbe>darf"bei"beiden"Sortierverfahren"

(c) Beurteilung"der"Effizienz"der"beiden"Sor>tierverfahren!

!

!Beispiel:!Karteiverwaltung""(s.o.)""oder""Beispiel:"Bundesjugendspiele"(s.o.)""Materialien:!(s.o.)"""


31

Unterrichtsvorhaben Q1-IV:

Thema:"Modellierung"und"Implementierung"von"Anwendungen"mit"dynamischen,"linearen"Datenstrukturen"2Leitfrage:!Wie!können!beliebig!viele!linear!angeordnete!Daten!im!Anwendungskontext!verwaltet!werden?!"Vorhabenbezogene2Konkretisierung:22Nach"Analyse"einer"Problemstellung" in"einem"geeigneten"Anwendungskontext," in"dem"Daten"nach"dem"First>In>First>Out>Prinzip"verwaltet"wer>den,"werden"der"Aufbau"von"Schlangen"am"Beispiel"dargestellt"und"die"Operationen"der"Klasse"Queue"erläutert."Anschließend"werden"für"die"An>wendung"notwendige"Klassen"modelliert"und"implementiert."Eine"Klasse"für"eine"den"Anforderungen"der"Anwendung"entsprechende"Oberfläche"sowie"die"Klasse"Queue"wird"dabei"von"der"Lehrkraft"vorgegeben."Anschließend"wird"die"Anwendung"modifiziert,"um"den"Umgang"mit"der"Daten>struktur"zu"üben."Anhand"einer"Anwendung," in"der"Daten"nach"dem"Last>In>First>Out>Prinzip"verwaltet"werden,"werden"Unterschiede"zwischen"den"Datenstrukturen"Schlange"und"Stapel"erarbeitet."Um"einfacher"an"Objekte"zu"gelangen,"die"zwischen"anderen"gespeichert"sind,"wird"die"Klas>se"List"eingeführt"und"in"einem"Anwendungskontext"verwendet."In"mindestens"einem"weiteren"Anwendungskontext"wird"die"Verwaltung"von"Da>ten"in"Schlangen,"Stapeln"oder"Listen"vertieft."Modellierungen"werden"dabei"in"Entwurfs>"und"Implementationsdiagrammen"dargestellt."""Zeitbedarf:"20"Stunden"" Unterrichtssequenzen2 Zu2entwickelnde2Kompetenzen2 Beispiele,2Medien,2Materialien2!1. Die2Datenstruktur2Schlange2im2AnwendungsB

kontext2unter2Nutzung2der2Klasse2Queue"(a) Analyse"der"Problemstellung,"Ermittlung"

von"Objekten,"ihren"Eigenschaften"und"Operationen"

(b) Erarbeitung"der"Funktionalität"der"Klasse"Queue"

(c) Modellierung"und"Implementierung"der"Anwendung"unter"Verwendung"eines"oder"mehrerer"Objekte"der"Klasse"Queue!

"Die"Schülerinnen"und"Schüler""• erläutern"Operationen"dynamischer"(linearer"

oder"nicht>linearer)"Datenstrukturen"(A),"• analysieren"und"erläutern"Algorithmen"und"

Programme"(A),"• beurteilen"die"syntaktische"Korrektheit"und"die"

Funktionalität"von"Programmen"(A),"• ordnen"Attributen,"Parametern"und"Rückgaben"

von"Methoden"einfache"Datentypen,"Objektty>pen"sowie"lineare"und"nichtlineare"Datensamm>

!Beispiel:! Patientenwarteschlange" (jeder" kennt" sei>nen"Nachfolger"bzw."alternativ:"seinen"Vorgänger)"Sobald"ein"Patient" in"einer"Arztpraxis"eintrifft,"wer>den"sein"Name"und"seine"Krankenkasse"erfasst."Die"Verwaltung" der" Patientenwarteschlange" geschieht"über"eine"Klasse,"die"hier"als"Wartezimmer"bezeich>net"wird."Wesentliche"Operationen"sind"das"„Hinzu>fügen“" eines" Patienten" und" das" „Entfernen“" eines"Patienten,"wenn"er"zur"Behandlung"gerufen"wird."Die" Simulationsanwendung" stellt" eine"GUI" zur"Ver>fügung," legt" ein" Wartezimmer" an" und" steuert" die"Abläufe."Wesentlicher" Aspekt" des" Projektes" ist" die"


32

lungen"zu"(M),"• ermitteln"bei"der"Analyse"von"Problemstellun>

gen"Objekte,"ihre"Eigenschaften,"ihre"Operatio>nen"und"ihre"Beziehungen"(M),"

• modifizieren"Algorithmen"und"Programme"(I),"• implementieren"iterative"und"rekursive"Algo>

rithmen"auch"unter"Verwendung"von"dynami>schen"Datenstrukturen"(I),"

• nutzen"die"Syntax"und"Semantik"einer"Pro>grammiersprache"bei"der"Implementierung"und"zur"Analyse"von"Programmen"(I),"

• interpretieren"Fehlermeldungen"und"korrigie>ren"den"Quellcode"(I),"

• testen"Programme"systematisch"anhand"von"Beispielen"(I),"

• stellen"lineare"und"nichtlineare"Strukturen"gra>fisch"dar"und"erläutern"ihren"Aufbau"(D)."

"

Modellierung"des"Wartezimmers"mit"Hilfe"der"Klas>se"Queue."Anschließend" wird" der" Funktionsumfang" der" An>wendung" erweitert:" Patienten" können" sich" zusätz>lich" in" die" Warteschlange" zum" Blutdruckmessen"einreihen." Objekte" werden" von" zwei" Schlangen"verwaltet.""

"Materialien:!Ergänzungsmaterialien" zum" Lehrplannavigator" Un>terrichtsvorhaben"Q1.2"–"Warteschlange"(Download"Q1>II.1)"""""

2. Die2Datenstruktur2Stapel2im2AnwendungsBkontext2unter2Nutzung2der2Klasse2Stack"(a) Analyse"der"Problemstellung,"Ermittlung"

von"Objekten,"ihren"Eigenschaften"und"Operationen"

(b) Erarbeitung"der"Funktionalität"der"Klasse"Stack"

(c) Modellierung"und"Implementierung"der"Anwendung"unter"Verwendung"eines"oder"mehrerer"Objekte"der"Klasse"Stack!!

Beispiel:!Heftstapel""In" einem" Heftstapel" soll" das" Heft" einer" Schülerin"gefunden"werden.""oder""

"Beispiel:"Kisten"stapeln"In" einem" Stapel" nummerierter" Kisten" soll" eine" be>stimmte"Kiste"gefunden"und"an"einen"Kunden"gelie>fert"werden."Dazu"müssen"Kisten"auf" verschiedene"Stapel"gestapelt"und"wieder"zurückgestellt"werden."

!3. Die2Datenstruktur2lineare2Liste2im2AnwenB

dungskontext2unter2Nutzung2der2Klasse2List!(a) Erarbeitung"der"Vorteile"der"Klasse"List"im"

Gegensatz"zu"den"bereits"bekannten"line>aren"Strukturen""

(b) Modellierung"und"Implementierung"einer"kontextbezogenen"Anwendung"unter"

"Beispiel:"Abfahrtslauf"Bei"einem"Abfahrtslauf"kommen"die"Skifahrer"nach>einander" an" und" werden" nach" ihrer" Zeit" in" eine"Rangliste"eingeordnet."Diese"Rangliste"wird"in"einer"Anzeige" ausgegeben." Ankommende" Abfahrer"müs>sen"an"jeder"Stelle"der"Struktur,"nicht"nur"am"Ende"oder"Anfang"eingefügt"werden"können.""


33

Verwendung"der"Klasse"List.!!

Materialien:!Ergänzungsmaterialien" zum" Lehrplannavigator" Un>terrichtsvorhaben"Q1.2">"Listen"(Download"Q1>II.2)""

"4. Vertiefung2B2Anwendungen2von2Listen,2StaB

peln2oder2Schlangen2in2mindestens2einem2weiteren2Kontext"

!Beispiel:!Skispringen""Ein" Skispringen" hat" folgenden" Ablauf:" Nach" dem"Sprung"erhält"der"Springer"eine"Punktzahl"und"wird"nach"dieser"Punktzahl"in"eine"Rangliste"eingeordnet."Die" besten" 30" Springer" qualifizieren" sich" für" den"zweiten" Durchgang." Sie" starten" in" umgekehrter"Reihenfolge" gegenüber" der" Platzierung" auf" der"Rangliste." Nach" dem" Sprung" erhält" der" Springer"wiederum" eine" Punktzahl" und" wird" nach" der" Ge>samtpunktzahl"aus"beiden"Durchgängen"in"die"end>gültige"Rangliste"eingeordnet."!Beispiel:"Terme"in"Postfix>Notation""Die" sog."UPN" (Umgekehrt7Polnische7Notation)" bzw."Postfix7Notation" eines" Terms" setzt" den" Operator"hinter" die"Operanden."Um"einen" Term"aus"der" ge>wohnten" Infixschreibweise" in" einen" Term" in" UPN"umzuwandeln"oder"um"den"Wert"des"Terms"zu"be>rechnen,"kann"ein"Stack"verwendet"werden."""Beispiel:"Rangierbahnhof"Auf"einem"Güterbahnhof"gibt"es"drei"Gleise,"die"nur"zu"einer"Seite"offen"sind."Wagons"können"also"von"einer" Seite" auf"das"Gleis" fahren"und"nur" rückwärts"wieder"hinausfahren."Die"Wagons"tragen"Nummern,"wobei"die"Nummer"jedoch"erst"eingesehen"werden"kann,"wenn" der"Wagon" der" vorderste" an" der" offe>nen"Gleisseite"ist."(Zwischen"den"Wagons"herumzu>turnen,"um"die"anderen"Wagonnummern" zu" lesen,"


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wäre" zu" gefährlich.)" Zunächst" stehen" alle" Wagons"unsortiert"auf"einem"Gleis."Ziel"ist"es,"alle"Wagons"in"ein"anderes"Gleis" zu" fahren," so"dass"dort"die"Num>mern"der"Wagons"vom"Gleisende"aus"aufsteigend"in"richtiger"Reihenfolge"sind."Zusätzlich"zu"diesen"bei>den"Gleisen"gibt"es"ein"Abstellgleis,"das"zum"Rangie>ren"benutzt"werden"kann.""Beispiel:"Autos"an"einer"Ampel"zur"Zufahrtsregelung"Es" soll" eine" Ampel" zur" Zufahrtsregelung" in" Java" si>muliert" werden." An" einem" geradlinigen," senkrecht"von" unten" nach" oben" verlaufenden" Straßenstück,"das"von"Autos"nur"einspurig"in"eine"Richtung"befah>ren" werden" kann," ist" ein" Haltepunkt" markiert," an"dem" die" Ampel" steht." Bei" einem" Klick" auf" eine"Schaltfläche" mit" der" Aufschrift" „Heranfahren“" soll"ein" neues" Auto" an" den" Haltepunkt" heranfahren"bzw."bis"an"das"letzte"Auto,"das"vor"dem"Haltepunkt"wartet."Grünphasen"der"Ampel"werden"durch"einen"Klick"auf"eine"Schaltfläche"mit"der"Aufschrift" „Wei>terfahren“" simuliert." In" jeder" Grünphase" darf" je>weils"nur"ein"Auto"weiterfahren."Die"anderen"Autos"rücken"nach."""Materialien:!Ergänzungsmaterialien" zum" Lehrplannavigator" Un>terrichtsvorhaben"Q1>II.3"–"Anwendungen"für"linea>re"Datenstrukturen"(Download"Q1>II.3)""


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Thema:2Modellierung"und"Nutzung"von"relationalen"Datenbanken"in"Anwendungskontexten""Leitfragen:!Wie!können!Fragestellungen!mit!Hilfe!einer!Datenbank!beantwortet!werden?!Wie!entwickelt!man!selbst!eine!Datenbank!für!einen!Anwendungskon7text?!"Vorhabenbezogene2Konkretisierung:22Ausgehend"von"einer"vorhandenen"Datenbank"entwickeln"Schülerinnen"und"Schüler"für"sie"relevante"Fragestellungen,"die"mit"dem"vorhandenen"Datenbestand"beantwortet"werden"sollen."Zur"Beantwortung"dieser"Fragestellungen"wird"die"vorgegebene"Datenbank"von"den"Schülerinnen"und"Schülern"analysiert"und"die"notwendigen"Grundbegriffe"für"Datenbanksysteme"sowie"die"erforderlichen"SQL>Abfragen"werden"erarbeitet.""In"anderen"Anwendungskontexten"müssen"Datenbanken"erst"noch"entwickelt"werden,"um"Daten"zu"speichern"und" Informationen"für"die"Beantwortung"von"möglicherweise"auftretenden"Fragen"zur"Verfügung"zu"stellen."Dafür"ermitteln"Schülerinnen"und"Schüler"in"den"Anwendungssituationen"Entitäten,"zugehörige"Attribute,"Relationen"und"Kardinalitäten"und"stellen"diese"in"Entity>Relationship>Modellen"dar."Entity>Relationship>Modelle"werden"interpretiert"und"erläutert,"modifiziert"und"in"Datenbankschemata"überführt."Mit"Hilfe"von"SQL>Anweisungen"können"anschließend"im"Kontext"relevante"Informationen"aus"der"Datenbank"extrahiert"werden."""Ein"Entity>Relationship>Diagramm"kann"auch"verwendet"werden,"um"die"Entitäten"inklusive"ihrer"Attribute"und"Relationen"in"einem"vorgegebenen"Datenbank>schema"darzustellen.""An"einem"Beispiel"wird"verdeutlicht,"dass"in"Datenbanken"Redundanzen"unerwünscht"sind"und"Konsistenz"gewährleistet"sein"sollte."Die"1."bis"3."Normalform"wird" als"Gütekriterium" für"Datenbankentwürfe" eingeführt."Datenbankschemata"werden"hinsichtlich"der" 1." bis" 3."Normalform"untersucht"und" (soweit" nötig)"normalisiert."2Zeitbedarf:"20"Stunden"


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Unterrichtssequenzen2 Zu2entwickelnde2Kompetenzen2 Beispiele,2Medien,2Materialien2

"1. Nutzung'von'relationalen'Datenbanken"

(a) Aufbau! von!Datenbanken!und!Grundbegrif7fe"• Entwicklung"von"Fragestellungen"zur"vor>

handenen"Datenbank"• Analyse"der"Struktur"der"vorgegebenen"

Datenbank"und"Erarbeitung"der"Begriffe"Tabelle,"Attribut,"Datensatz,"Datentyp,"Primärschlüssel,"Fremdschlüssel,"Da>tenbankschema"

(b) SQL7Abfragen!• Analyse"vorgegebener"SQL>Abfragen"und"

Erarbeitung"der"Sprachelemente"von"SQL"(SELECT"(DISTINCT)"…FROM,"WHERE,"AND,"OR,"NOT)"auf"einer"Tabel>le"

• Analyse"und"Erarbeitung"von"SQL>Abfragen"auf"einer"und"mehrerer"Tabel>le"zur"Beantwortung"der"Fragestellun>gen"(JOIN,"UNION,"AS,"GROUP"BY,ORDER"BY,"ASC,DESC,"COUNT,"MAX,"MIN,"SUM,"Arithmetische"Operatoren:"+,">,"*,"/,"(…),"Vergleichsoperatoren:"=,"<>,">,"<,">=,"<=,"LIKE,"BETWEEN,"IN,"IS"NULL)""

(c) Vertiefung! an! einem! weiteren! Datenbank7beispiel!

"

"Die"Schülerinnen"und"Schüler""• erläutern"die"Eigenschaften"und"den"Aufbau"von"

Datenbanksystemen"unter"dem"Aspekt"der"siche>ren"Nutzung"(A),"

• analysieren"und"erläutern"die"Syntax"und"Seman>tik"einer"Datenbankabfrage"(A),"

• analysieren"und"erläutern"eine"Datenbankmodel>lierung"(A),"

• erläutern"die"Eigenschaften"normalisierter"Da>tenbankschemata"(A),"

• bestimmen"Primär>"und"Sekundärschlüssel"(M),"• ermitteln"für"anwendungsbezogene"Problemstel>

lungen"Entitäten,"zugehörige"Attribute,"Relatio>nen"und"Kardinalitäten"(M),"

• modifizieren"eine"Datenbankmodellierung"(M),"• modellieren"zu"einem"Entity>Relationship>

Diagramm"ein"relationales"Datenbankschema"(M),"

• bestimmen"Primär>"und"Sekundärschlüssel"(M),"• überführen"Datenbankschemata"in"vorgegebene"

Normalformen"(M),"• verwenden"die"Syntax"und"Semantik"einer"Da>

tenbankabfragesprache,"um"Informationen"aus"einen"Datenbanksystem"zu"extrahieren"(I),"

• ermitteln"Ergebnisse"von"Datenbankabfragen"über"mehrere"verknüpfte"Tabellen"(D),"

!Beispiel:!VideoCenter!VideoCenterist" die" Simulation" einer" Online>Videothek"für"den"Informatik>Unterricht"mit"Web>frontends"zur"Verwaltung"der"Kunden,"der"Videos"und"der"Ausleihe."Außerdem" ist"es"möglich"direkt"SQL>Abfragen"einzugeben."Es"ist"auch"möglich,"die"Datenbank" herunter" zu" laden" und" lokal" zu" instal>lieren."Unter"http://dokumentation.videocenter.schule.de/old/video/index.html"(abgerufen:" 30." 03." 2014)" findet"man"den" Link" zu"dem"VideoCenter>System"sowie"nähere"Informati>onen." Lesenswert" ist" auch"die"dort" verlinkte" „Do>kumentation" der" Fallstudie”" mit" didaktischem"Material," welches" alternativ" bzw." ergänzend" zu"der" im" Folgenden" beschriebenen" Durchführung"verwendet"werden"kann.""Beispiel:"Schulbuchausleihe""Unter"www.brd.nrw.de/lerntreffs/informatik/structure/material/sek2/datenbanken.php(abgerufen:" 30."03."2014)"wird"eine"Datenbank"zur"Verfügung"ge>stellt," die"Daten"einer" Schulbuch>Ausleihe" enthält"(über" 1000" Entleiher," 200" Bücher" mit" mehreren"tausend" Exemplaren" und" viele" Ausleihvorgänge)."Die" Datenbank" kann" in" OpenOffice" eingebunden"werden.""


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"2. Modellierung'von'relationalen'Datenbanken"

(a) Entity7Relationship7Diagramm"• Ermittlung"von"Entitäten,"zugehörigen"At>

tributen,"Relationen"und"Kardinalitäten"in"Anwendungssituationen"und"Model>lierung"eines"Datenbankentwurfs"in"Form"eines"Entity>Relationship>Diagramms"

• Erläuterung"und"Modifizierung"einer"Da>tenbankmodellierung"

(b) Entwicklung!einer!Datenbank!aus!einem!Da7tenbankentwurf"• Modellierung"eines"relationalen"Da>

tebankschematas"zu"einem"Entity>Relationship>Diagramm"inklusive"der"Bestimmung"von"Primär>"und"Sekundär>schlüsseln"

(c) Redundanz,!Konsistenz!und!Normalformen"• Untersuchung"einer"Datenbank"hinsicht>

lich"Konsistenz"und"Redundanz"in"einer"Anwendungssituation"

• Überprüfung"von"Datenbankschemata"hinsichtlich"der"1."bis"3."Normalform"und"Normalisierung"(um"Redundanzen"zu"vermeiden"und"Konsistenz"zu"ge>währleisten)"

• stellen"Entitäten"mit"ihren"Attributen"und"die"Beziehungen"zwischen"Entitäten"in"einem"Entity>Relationship>Diagramm"grafisch"dar"(D),"

• überprüfen"Datenbankschemata"auf"vorgegebe>ne"Normalisierungseigenschaften"(D).!

!Beispiel:!Fahrradverleih"Der" Fahrradverleih" BTR! (BikesToRent)! verleiht"unterschiedliche" Typen" von" Fahrrädern" diverser"Firmen"an"seine"Kunden."Die"Kunden"sind"bei"BTR!registriert" (Name," Adresse," Telefon)." BTR" kennt"von" den" Fahrradfirmen" den" Namen" und" die"Telefonnummer." Kunden" von" BTR" können"CityBikes," Treckingräder" und" Mountainbikes"ausleihen.""Beispiel:"Reederei"Die"Datenverwaltung"einer"Reederei"soll" in"einem"Datenbanksystem" umgesetzt" werden." Ausgehend"von" der" Modellierung" soll" mit" Hilfe" eines" ER>Modells"und"eines"Datenbankschemas"dieser"erste"Entwurf"normalisiert"und" in"einem"Datenbanksys>tem" umgesetzt"werden." Es" schließen" sich" diverse"SQL>Abfragen"an,"wobei"auf"die"Relationenalgebra"eingegangen"wird.""Beispiel:!Buchungssystem"In"dem"Online>Buchungssystem"einer" Schule" kön>nen" die" Lehrer" Medienräume," Beamer," Laptops,"Kameras," usw." für" einen" bestimmten" Zeitpunkt"buchen," der" durch" Datum" und" die" Schulstunde"festgelegt"ist."Dazu" ist" die" Datenbank" zu" modellieren," ggf." zu"normalisieren"und" im"Datenbanksystem"umzuset>zen." Weiter" sollen" sinnvolle" Abfragen" entwickelt"werden."Unter" http://mrbs.sourceforge.net(abgerufen:"30.03." 2014)" findet" man" ein" freies" Online>Buchungssystem" inklusive" Demo," an" Hand" derer"man" erläutern" kann," worum" es" in" dem" Projekt"


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geht.""Beispiel:!Schulverwaltung!In"einer"Software"werden"die"Schulhalbjahre,"Jahr>gangsstufen," Kurse," Klassen," Schüler," Lehrer" und"Noten" einer" Schule" verwaltet." Man" kann" dann"ablesen," dass" z.B." Schüler" X" von" Lehrer" Y" im" 2."Halbjahr" des" Schuljahrs" 2011/2012" in" der" Jahr>gangsstufe" 9" im" Differenzierungsbereich" im" Fach"Informatik"die"Note"„sehr"gut“"erhalten"hat."Dazu"ist"die"Datenbank"zu"modellieren,"ggf."zu"normali>sieren"und"im"Datenbanksystem"umzusetzen."Wei>ter" sollen" sinnvolle" Abfragen" entwickelt" werden"und"das"Thema"Datenschutz"besprochen"werden."!


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Unterrichtsvorhaben Q1-V:

Thema:"Sicherheit"und"Datenschutz"in"Netzstrukturen"2Leitfragen:!Wie!werden!Daten!in!Netzwerken!übermittelt?!Was!sollte!man!in!Bezug!auf!die!Sicherheit!beachten?"2Vorhabenbezogene2Konkretisierung:22Anschließend"an"das"vorhergehende"Unterrichtsvorhaben"zum"Thema"Datenbanken"werden"der"Datenbankzugriff"aus"dem"Netz,"Topologien"von"Netzwerken,"eine"Client>Server>Struktur,"das"TCP/IP>Schichtenmodell" sowie"Sicherheitsaspekte"beim"Zugriff" auf"Datenbanken"und"verschiedene" symmetrische"und"asym>metrische"kryptografische"Verfahren"analysiert"und"erläutert."Fallbeispiele"zur"Datenschutzproblematik"und"zum"Urheberrecht"runden"das"Unterrichtsvorhaben"ab.""Zeitbedarf:"10"Stunden" Unterrichtssequenzen" 2Zu2entwickelnde2Kompetenzen2 Beispiele,2Medien,2Materialien2

!1. Daten' in'Netzwerken'und'Sicherheitsaspekte'

in' Netzen' sowie' beim' Zugriff' auf' Datenban>ken!(a) Beschreibung! eines! Datenbankzugriffs! im!

Netz! anhand! eines! Anwendungskontextes!und! einer! Client7Server7Struktur! zur! Klä7rung!der!Funktionsweise!eines!Datenbank7zugriffs!

(b) Netztopologien! als! Grundlage! von! Client7Server7Strukturen! und! TCP/IP7Schichtenmodell! als! Beispiel! für! eine! Pa7ketübermittlung!in!einem!Netz!

(c) Vertraulichkeit,! Integrität,!Authentizität! in!Netzwerken! sowie! symmetrische! und!asymmetrische! kryptografische! Verfahren!(Cäsar7,!Vigenère7,!RSA7Verfahren)!als!Me7thoden! Daten! im! Netz! verschlüsselt! zu!übertragen"

"Die"Schülerinnen"und"Schüler""• beschreiben"und"erläutern"Topologien,"die"Cli>

ent>Server>Struktur"und"Protokolle"sowie"ein"Schichtenmodell"in"Netzwerken"(A),"

• analysieren"und"erläutern"Eigenschaften"und"Einsatzbereiche"symmetrischer"und"asymmetri>scher"Verschlüsselungsverfahren"(A),""

• untersuchen"und"bewerten"anhand"von"Fallbei>spielen"die"Auswirkungen"des"Einsatzes"von"In>formatiksystemen,"die"Sicherheit"von"Informa>tiksystemen"sowie"die"Einhaltung"der"Daten>schutzbestimmungen"und"des"Urheberrechts"(A),"

• untersuchen"und"bewerten"Problemlagen,"die"sich"aus"dem"Einsatz"von"Informatiksystemen"ergeben,"hinsichtlich"rechtlicher"Vorgaben,"

!Materialien:!!Ergänzungsmaterialien" zum" Lehrplannavigator" Un>terrichtsvorhaben," Verschlüsselung" Q1.5" >" Zugriff"auf"Daten"in"Netzwerken"(Download"Q1>V.1)""


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" ethischer"Aspekte"und"gesellschaftlicher"Werte"unter"Berücksichtigung"unterschiedlicher"Inte>ressenlagen"(A),"

• nutzen"bereitgestellte"Informatiksysteme"und"das"Internet"reflektiert"zum"Erschließen,"zur"Aufbereitung"und"Präsentation"fachlicher"Inhal>te"(D)."

"2. Fallbeispiele'zur'Datenschutzproblematik'und'

zum'Urheberrecht'"

!Materialien:!!Ergänzungsmaterialien! zum! Lehrplannavigator! Un7terrichtsvorhaben! Q1! 5" >" Datenschutz" beim" Vide>ocenter,"Materialblatt>Datenschutzgesetz"(Download"Q1>V.2)""


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Unterrichtsvorhaben Q2-I:

Thema:"Modellierung"und"Implementierung"von"Anwendungen"mit"dynamischen,"nichtlinearen"Datenstrukturen""Leitfragen:!Wie!können!Daten! im!Anwendungskontext!mit!Hilfe!binärer!Baumstrukturen!verwaltet!werden?!Wie!kann!dabei!der! rekursive!Aufbau!der!Baum7struktur!genutzt!werden?!Welche!Vor7!und!Nachteile!haben!Suchbäume!für!die!geordnete!Verwaltung!von!Daten?"2Vorhabenbezogene2Konkretisierung:22Anhand"von"Beispielen"für"Baumstrukturen"werden"grundlegende"Begriffe"eingeführt"und"der"rekursive"Aufbau"binärer"Bäume"dargestellt."Anschließend"werden"für"eine"Problemstellung"in"einem"der"Anwendungskontexte"Klassen"modelliert"und"implementiert."Dabei"werden"die"Operationen"der"Datenstruktur"Binärbaum"thematisiert"und"die"entsprechende"Klasse"BinaryTree"(der"Materialien"für"das"Zentralabitur"in"NRW)"der"Vorgaben"für"das"Zentral>abitur"NRW"verwendet."Klassen"und"ihre"Beziehungen"werden"in"Entwurfs>"und"Implementationsdiagrammen"dargestellt."Die"Funktionsweise"von"Methoden"wird"anhand"grafischer"Darstellungen"von"Binärbäumen"erläutert.""Unter"anderem"sollen"die"verschiedenen"Baumtraversierungen"(Pre>,"Post>"und"Inorder)" implementiert"werden."Unterschiede"bezüglich"der"Möglichkeit,"den"Baum"anhand"der"Ausgabe"der"Bauminhalte" via"Pre>," In>"oder"Postorder>Traversierung" zu" rekonstruieren,"werden"dabei"ebenfalls" angesprochen," indem"die"fehlende"Umkehrbarbeitder"Zuordnung"Binärbaum"Inorder>Ausgabe"an"einem"Beispiel"verdeutlicht"wird."""Eine"Tiefensuche"wird"verwendet,"um"einen"in"der"Baumstruktur"gespeicherten"Inhalt"zu"suchen.""Zu" einer" Problemstellung" in" einem" entsprechenden" Anwendungskontext"werden" die"Operationen" der" Datenstruktur" Suchbaum" thematisiert" und" unter" der"Verwendung"der"Klasse"BinarySearchTree"(der"Materialien"für"das"Zentralabitur"in"NRW)"weitere"Klassen"oder"Methoden"in"diesem"Anwendungskontext"mo>delliert"und"implementiert."Auch"in"diesem"Kontext"werden"grafische"Darstellungen"der"Bäume"verwendet.""Die"Verwendung"von"binären"Bäumen"und"Suchbäumen"wird"anhand"weiterer"Problemstellungen"oder"anderen"Kontexten"weiter"geübt.""Zeitbedarf:"24"Stunden"


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Unterrichtssequenzen2 Zu2entwickelnde2Kompetenzen2 Beispiele,2Medien,2Materialien!"1. Analyse' von'Baumstrukturen' in' verschiede>

nen'Kontexten"(a) Grundlegende! Begriffe! (Grad,! Tiefe,! Hö7

he,! Blatt,! Inhalt,! Teilbaum,! Ebene,! Voll7ständigkeit)!

(b) Aufbau! und! Darstellung! von! binären!Bäumen! anhand! von! Baumstrukturen! in!verschiedenen!Kontexten"

"

"Die"Schülerinnen"und"Schüler""

• erläutern"Operationen"dynamischer"(line>arer"oder"nicht>linearer)"Datenstrukturen"(A),"

• analysieren"und"erläutern"Algorithmen"und"Programme"(A),"

• beurteilen"die"syntaktische"Korrektheit"und"die"Funktionalität"von"Programmen"(A),"

• ermitteln"bei"der"Analyse"von"Problem>stellungen"Objekte,"ihre"Eigenschaften,"ih>re"Operationen"und"ihre"Beziehungen"(M),"

• ordnen"Attributen,"Parametern"und"Rück>gaben"von"Methoden"einfache"Datenty>pen,"Objekttypen"sowie"lineare"und"nicht>lineare"Datensammlungen"zu"(M),"

• modellieren"abstrakte"und"nicht"abstrakte"Klassen"unter"Verwendung"von"Vererbung"durch"Spezialisieren"und"Generalisieren"(M),"

• verwenden"bei"der"Modellierung"geeigne>ter"Problemstellungen"die"Möglichkeiten"der"Polymorphie"(M),"

• entwickeln"iterative"und"rekursive"Algo>rithmen"unter"Nutzung"der"Konstruktions>strategien"„Modularisierung“"und"„Teilen"und"Herrschen“"(M),"

• implementieren"iterative"und"rekursive"Algorithmen"auch"unter"Verwendung"von"dynamischen"Datenstrukturen"(I),"

!Beispiel:!Termbaum"Der"Aufbau"von"Termen"wird"mit"Hilfe"von"binären"Baumstrukturen"verdeutlicht."!oder"!Beispiel:"Ahnenbaum"Die" binäre" Baumstruktur" ergibt" sich" daraus," dass"jede"Person"genau"einen"Vater"und"eine"Mutter"hat.""Weitere!Beispiele!für!Anwendungskontexte!für!binä7re!Bäume:!!Beispiel:" Suchbäume" (zur" sortierten" Speicherung"von"Daten)"Alle"Inhalte,"die"nach"einer"Ordnung"vor"dem"Inhalt"im"aktuellen"Teilbaum"stehen,"sind"in"dessen"linkem"Teilbaum," alle" die" nach" dem" Inhalt" im" aktuellen"Teilbaum"stehen,"sind"in"dessen"rechtem"Teilbaum."(Dies"gilt"für"alle"Teilbäume.)"""oder!!Beispiel:"Entscheidungsbäume""Um"eine"Entscheidung" zu" treffen,"werden"mehrere"Fragen" mit" ja" oder" nein" beantwortet." Die" Fragen,"die"möglich" sind,"wenn"die"Antwort"auf"eine"Frage"mit" „ja“" beantwortet"wird," befinden" sich" im" linken"Teilbaum," die" Fragen," die" möglich" sind," wenn" die"Antwort"„nein“"lautet,"stehen"im"rechten"Teilbaum."!oder!


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• modifizieren"Algorithmen"und"Programme"(I),"

• nutzen"die"Syntax"und"Semantik"einer"Programmiersprache"bei"der"Implementie>rung"und"zur"Analyse"von"Programmen"(I),"

• interpretieren"Fehlermeldungen"und"kor>rigieren"den"Quellcode"(I),"

• testen"Programme"systematisch"anhand"von"Beispielen"(I),2

• stellen"lineare"und"nichtlineare"Strukturen"grafisch"dar"und"erläutern"ihren"Aufbau"(D),"2

• stellen"iterative"und"rekursive"Algorithmen"umgangssprachlich"und"grafisch"dar"(D).2

"Beispiel:" Codierungsbäume" für" Codierungen," deren"Alphabet"aus"genau"zwei"Zeichen"besteht"Morse" hat" Buchstaben" als" Folge" von" Punkten" und"Strichen" codiert." Diese" Codierungen" können" in" ei>nem" Binärbaum" dargestellt" werden," so" dassein"Übergang"zum"linken"Teilbaum"einem"Punkt"und"ein"Übergang" zum" rechten" Teilbaum"einem" Strich" ent>spricht." Wenn" man" im" Gesamtbaum" startet" und"durch" Übergänge" zu" linken" oder" rechten" Teilbäu>men" einen" Pfad" zum" gewünschten" Buchstaben"sucht,"erhält"man"die"Morsecodierung"des"Buchsta>bens.""Materialien:!Ergänzungsmaterialien" zum" Lehrplannavigator" Un>terrichtsvorhaben"Q2.1"–"Binärbaum"(Download"Q2>I.1)"2

"2. Die' Datenstruktur' Binärbaum' im' Anwen>

dungskontext' unter' Nutzung' der' Klasse' Bi>naryTree"(a) Analyse! der! Problemstellung,! Ermittlung!

von! Objekten,! ihren! Eigenschaften! und!Operationen!im!Anwendungskontext!

(b) Modellierung! eines! Entwurfsdiagramms!und! Entwicklung! eines! Implementations7diagramms!

(c) Erarbeitung! der! Klasse! BinaryTree! und!beispielhafte! Anwendung! der! Operatio7nen!

(d) Implementierung! der! Anwendung! oder!von!Teilen!der!Anwendung!

2Beispiel:"Informatikerbaum"als!binärer!Baum"In"einem"binären!Baum"werden"die"Namen"und"die"Geburtsdaten" von" Informatikern" lexikographisch"geordnet" abgespeichert."Alle"Namen,"die"nach"die>ser"Ordnung"vor"dem"Namen"im"aktuellen"Teilbaum"stehen," sind" in" dessen" linkem" Teilbaum," alle" die"nach" dem" Namen" im" aktuellen" Teilbaum" stehen,"sind" in"dessen" rechtem"Teilbaum." (Dies"gilt" für"alle"Teilbäume.)"""Folgende"Funktionalitäten"werden"benötigt:"• Einfügen"der"Informatiker>Daten"in"den"Baum"• Suchen"nach"einem"Informatiker"über"den"

Schlüssel"Name"


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(e) Traversierung!eines!Binärbaums! im!Pre7,!In7!und!Postorderdurchlauf!

2

• Ausgabe"des"kompletten"Datenbestands"in"nach"Namen"sortierter"Reihenfolge"

!Materialien:!Ergänzungsmaterialien"zum"Lehrplannavigator"Un>terrichtsvorhaben"Q2.1"–"Binärbaum"(Download"Q2>I.2)"!

'3. Die' Datenstruktur' binärer' Suchbaum' im'

Anwendungskontext'unter'Verwendung'der'Klasse'BinarySearchTree'(a) Analyse! der! Problemstellung,! Ermittlung!

von! Objekten,! ihren! Eigenschaften! und!Operationen!

(b) Modellierung! eines! Entwurfsdiagramms!und! Entwicklung! eines! Implementations7diagramm,!grafische! Darstellung! eines! binären!Suchbaums! und! Erarbeitung! der! Struk7tureigenschaften!

(c) Erarbeitung!der! Klasse!BinarySearchTree!und! Einführung! des! Interface! Item! zur!Realisierung!einer!geeigneten!Ordnungs7relation!

(d) Implementierung! der! Anwendung! oder!von!Teilen!der!Anwendung!inklusive!einer!sortierten!Ausgabe!des!Baums2

!Beispiel:"Informatikerbaum"als"Suchbaum"In"einem"binären"Suchbaum"werden"die"Namen"und"die"Geburtsdaten"von"Informatikern"lexikographisch"geordnet" abgespeichert."Alle"Namen,"die"nach"die>ser"Ordnung"vor"dem"Namen"im"aktuellen"Teilbaum"stehen," sind" in" dessen" linkem" Teilbaum," alle" die"nach" dem" Namen" im" aktuellen" Teilbaum" stehen,"sind" in"dessen" rechtem"Teilbaum." (Dies"gilt" für"alle"Teilbäume.)"""Folgende"Funktionalitäten"werden"benötigt:"• Einfügen"der"Informatiker>Daten"in"den"Baum"• Suchen"nach"einem"Informatiker"über"den"

Schlüssel"Name"• Ausgabe"des"kompletten"Datenbestands"in"nach"

Namen"sortierter"Reihenfolge"!Materialien:!Ergänzungsmaterialien" zum" Lehrplannavigator" Un>terrichtsvorhaben"Q2.1"–"Binärer"Suchbaum"(Down>load"Q2>I.3)!2

"4. Übung' und' Vertiefungen' der' Verwendung'

von' Binärbäumen' oder' binären' Suchbäu>

!Beispiel:!Codierungsbäume"(s.o.)"oder"Huffman>Codierung!


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men'anhand'weiterer'Problemstellungen2 !oder!"Beispiel:"Buchindex"Es"soll"eine"Anwendung"entwickelt"werden,"die"an>hand" von" Stichworten" und" zugehörigen" Seitenzah>len"ein"Stichwortregister"erstellt.""Da"die"Stichwörter"bei"der"Analyse"des"Buches"häu>fig"gesucht"werden"müssen,"werden"sie"in"der"Klas>se"Buchindex"als"Suchbaum"(Objekt"der"Klasse"Bina>rySearchTree)"verwaltet."Alle"Inhalte,"die"nach"einer"Ordnung"vor"dem"Inhalt"im"aktuellen"Teilbaum"stehen,"sind"in"dessen"linkem"Teilbaum," alle" die" nach" dem" Inhalt" im" aktuellen"Teilbaum"stehen,"sind"in"dessen"rechtem"Teilbaum."(Dies"gilt"für"alle"Teilbäume.)"""oder!"Beispiel:"Entscheidungsbäume"(s.o.)"!oder""Beispiel:"Termbaum"(s.o.)""oder""Beispiel:"Ahnenbaum"(s.o.)""Materialien:!Ergänzungsmaterialien" zum" Lehrplannavigator" Un>terrichtsvorhaben"Q2.1"–"Anwendung"Binärbaum"(Download"Q2>I.4)"2


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Unterrichtsvorhaben Q2-II:

Thema:"Endliche"Automaten"und"formale"Sprachen""Leitfragen:!Wie!kann!man!(endliche)!Automaten!genau!beschreiben?!Wie!können!endliche!Automaten!(in!alltäglichen!Kontexten!oder!zu!informatischen!Prob7lemstellungen)!modelliert!werden?!Wie!können!Sprachen!durch!Grammatiken!beschrieben!werden?!Welche!Zusammenhänge!gibt!es!zwischen!formalen!Spra7chen,!endlichen!Automaten!und!regulären!Grammatiken?!!2Vorhabenbezogene2Konkretisierung:22Anhand"kontextbezogener"Beispiele"werden"endliche"Automaten"entwickelt,"untersucht"und"modifiziert."Dabei"werden"verschiedene"Darstellungsformen"für"endliche"Automaten" ineinander"überführt" und"die" akzeptierten" Sprachen"endlicher"Automaten"ermittelt." An"einem"Beispiel"wird" ein"nichtdeterministischer"Akzeptor"eingeführt"als"Alternative"gegenüber"einem"entsprechenden"deterministischen"Akzeptor.""Anhand"kontextbezogener"Beispiele"werden"Grammatiken"regulärer"Sprachen"entwickelt,"untersucht"und"modifiziert."Der"Zusammenhang"zwischen"regulären"Grammatiken"und"endlichen"Automaten"wird"verdeutlicht"durch"die"Entwicklung"von"allgemeinen"Verfahren"zur"Erstellung"einer"regulären"Grammatik"für"die"Sprache"eines"gegebenen"endlichen"Automaten"bzw."zur"Entwicklung"eines"endlichen"Automaten,"der"genau"die"Sprache"einer"gegebenen"regulären"Gramma>tik"akzeptiert.""Auch"andere"Grammatiken"werden"untersucht,"entwickelt"oder"modifiziert."An"einem"Beispiel"werden"die"Grenzen"endlicher"Automaten"ausgelotet."""Zeitbedarf:"20"Stunden"


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Unterrichtssequenzen2 Zu2entwickelnde2Kompetenzen2 Beispiele,2Medien2oder2Materialien2

'1. Endliche'Automaten'

(a) Vom! Automaten! in! den! Schülerinnen!und! Schülern! bekannten! Kontexte!nzur! formalen! Beschreibung! eines!endlichen!Automaten"

(b) Untersuchung,! Darstellung! und! Ent7wicklung!endlicher!Automaten"

"Die"Schülerinnen"und"Schüler"""• analysieren"und"erläutern"die"Eigenschaften"endli>

cher"Automaten"einschließlich"ihres"Verhaltens"auf"bestimmte"Eingaben"(A),"

• analysieren"und"erläutern"Grammatiken"regulärer"Sprachen"(A),"

• zeigen"die"Grenzen"endlicher"Automaten"und"regulä>rer"Grammatiken"im"Anwendungszusammenhang"auf"(A),"

• ermitteln"die"formale"Sprache,"die"durch"eine"Grammatik"erzeugt"wird"(A),"

• entwickeln"und"modifizieren"zu"einer"Problemstel>lung"endliche"Automaten"(M),"

• entwickeln"und"modifizieren"zu"einer"Problemstel>lung"endliche"Automaten"(M),"

• entwickeln"zur"akzeptierten"Sprache"eines"Automa>ten"die"zugehörige"Grammatik"(M),"

• entwickeln"zur"Grammatik"einer"regulären"Sprache"einen"zugehörigen"endlichen"Automaten"(M),"

• modifizieren"Grammatiken"regulärer"Sprachen"(M),"• entwickeln"zu"einer"regulären"Sprache"eine"Gramma>

tik,"die"die"Sprache"erzeugt"(M),"• stellen"endliche"Automaten"in"Tabellen"oder"Gra>

phen"dar"und"überführen"sie"in"die"jeweilsandere"Darstellungsform"(D),""

• ermitteln"die"Sprache,"die"ein"endlicher"Automat"akzeptiert"(D)."

• beschreiben"an"Beispielen"den"Zusammenhang"zwi>schen"Automaten"und"Grammatiken"(D).2

'Beispiele:'Cola>Automat,"Geldspielautomat,"Roboter," Zustandsänderung" eines" Objekts" „Au>to“,"Akzeptor"für"bestimmte"Zahlen,"Akzeptor"für"Teilwörter" in" längeren" Zeichenketten," Akzeptor"für"Terme""Materialien:!Ergänzungsmaterialien" zum" Lehrplannavigator"Unterrichtsvorhaben" Q2.2" –" Endliche" Automa>ten,"Formale"Sprachen(Download"Q2>II.1)"2

"2. Untersuchung' und' Entwicklung' von'

Grammatiken'regulärer'Sprachen"(a) Erarbeitung! der! formalen!Darstellung!

regulärer!Grammatiken!(b) Untersuchung,! Modifikation! und! Ent7

wicklung!von!Grammatiken!(c) Entwicklung!von!endlichen!Automaten!

zum!Erkennen! regulärer! Sprachen!die!durch!Grammatiken!gegeben!werden!

(d) Entwicklung! regulärer! Grammatiken!zu!endlichen!Automaten""

'Beispiele:"reguläre" Grammatik" für" Wörter" mit" ungerader"Parität," Grammatik" für" Wörter," die" bestimmte"Zahlen" repräsentieren," Satzgliederungsgramma>tik""Materialien:!(s.o.)2

2

23. Grenzen'endlicher'Automaten2

"

'Beispiele:2Klammerausdrücke,"anbnim"Vergleich"zu"(ab)n""

"2


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Unterrichtsvorhaben Q2-III:

Thema:"Prinzipielle"Arbeitsweise"eines"Computers"und"Grenzen"der"Automatisierbarkeit"2Leitfragen:!Was!sind!die!strukturellen!Hauptbestandteile!eines!Computers!und!wie!kann!man!sich!die!Ausführung!eines!maschinenahen!Programms!mit!diesen!Komponenten!vorstellen?!Welche!Möglichkeiten!bieten!Informatiksysteme!und!wo!liegen!ihre!Grenzen?"2Vorhabenbezogene2Konkretisierung:22Anhand"einer"von>Neumann>Architektur"und"einem"maschinennahen"Programm"wird"die"prinzipielle"Arbeitsweise"von"Computern"verdeutlicht.""Ausgehend"von"den"prinzipiellen"Grenzen"endlicher"Automaten"liegt"die"Frage"nach"den"Grenzen"von"Computern"bzw."nach"Grenzen"der"Automatisierbarkeit"nahe."Mit"Hilfe"einer"entsprechenden"Java>Methode"wird"plausibel,"dass"es"unmöglich"ist,"ein"Informatiksystem"zu"entwickeln,"dass"für"jedes"beliebige"Compu>terprogramm"und"jede"beliebige"Eingabe"entscheidet"ob"das"Programm"mit"der"Eingabe"terminiert"oder"nicht"(Halteproblem)."Anschließend"werden"Vor>"und"Nachteile"der"Grenzen"der"Automatisierbarkeit"angesprochen"und"der"Einsatz"von"Informatiksystemen"hinsichtlich"prinzipieller"Möglichkeiten"und"prinzipieller"Grenzen"beurteilt.""2Zeitbedarf:"12"Stunden"


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Unterrichtssequenzen2 Zu2entwickelnde2Kompetenzen2 Beispiele,2Medien2oder2Materialien2"1. Von>Neumann>Architekturund' die' Ausfüh>

rung'maschinennaher'Programme!a) prinzipieller"Aufbau"einer"von"Neumann>

Architektur"mit"CPU,"Rechenwerk,"Steu>erwerk,"Register"und"Hauptspeicher"

b) einige"maschinennahe"Befehlen"und"ihre"Repräsentation"in"einem"Binär>Code,"der"in"einem"Register"gespeichert"werden"kann""

c) Analyse"und"Erläuterung"der"Funktions>weise"eines"einfachen"maschinennahen"Programms""

"Die"Schülerinnen"und"Schüler""• erläutern"die"Ausführung"eines"einfachen"ma>

schinennahen"Programms"sowie"die"Daten>speicherung"auf"einer"„Von>Neumann>Architektur“"(A),"

• untersuchen"und"beurteilen"Grenzen"des"Problemlösens"mit"Informatiksystemen"(A).2

"Beispiel:!Addition" von" 4" zu" einer" eingegeben" Zahl"mit" einem"Rechnermodell""Materialien:!Ergänzungsmaterialien"zum"Lehrplannavigator"Un>terrichtsvorhaben"Q2.3"–Von>Neumann>Architektur"und"maschinennahe"Programmierung"(Download"Q2>III.1)"

22. Grenzen'der'Automatisierbarkeit2

a) Vorstellung"des"Halteproblems"b) Unlösbarkeit"des"Halteproblems""c) Beurteilung"des"Einsatzes"von"Informa>

tiksystemen"hinsichtlich"prinzipieller"Möglichkeiten"und"prinzipieller"Grenzen22

!Beispiel:"Halteproblem""Materialien:!Ergänzungsmaterialien" zum" Lehrplannavigator" Un>terrichtsvorhaben"Q2.3">"Halteproblem"(Download"Q2>III.2)"


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Wiederholung"und"Vertiefung"ausgewählter"Kompetenzen"und"Inhalte"des"ersten"Jahrs"der"Qualifikationsphase"


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Unterrichtsvorhaben EF-I

Thema: Einführung in die Nutzung von Informatiksystemen und in grundlegende Begrifflichkeiten

Leitfragen: Womit beschäftigt sich die Wissenschaft der Informatik? Wie kann die in der Schule vorhandene informatische Ausstattung genutzt werden? Vorhabenbezogene Konkretisierung: Das erste Unterrichtsvorhaben stellt eine allgemeine Einführung in das Fach Informatik dar. Dabei ist zu berücksichtigen, dass für manche Schülerinnen und Schüler in der Einführungsphase der erste Kontakt mit dem Unterrichtsfach Informatik stattfindet, so dass zu Beginn Grundlagen des Fachs behan-delt werden müssen. Zunächst wird auf den Begriff der Information eingegangen und die Möglichkeit der Kodierung in Form von Daten thematisiert. Anschließend wird auf die Übertragung von Daten im Sinne des Sender-Empfänger-Modells eingegangen. Dabei wird eine überblickartige Vorstellung der Kommunikation von Rechnern in Netzwerken erarbeitet. Des Weiteren soll der grundlegende Aufbau eines Rechnersystems im Sinne der Von-Neumann-Architektur erarbeitet werden und mit dem grundlegen-den Prinzip der Datenverarbeitung (Eingabe-Verarbeitung-Ausgabe) in Beziehung gesetzt werden. Bei der Beschäftigung mit Datenkodierung, Datenübermittlung und Datenverarbeitung ist jeweils ein Bezug zur konkreten Nutzung der informatischen Ausstattung der Schule herzustellen. So wird in die verantwortungsvolle Nutzung dieser Systeme eingeführt. Zeitbedarf: 6 Stunden Sequenzierung des Unterrichtsvorhabens: Unterrichtssequenzen Zu entwickelnde Kompetenzen Beispiele, Medien, Materialien

1. Information, deren Kodierung und Spei-

cherung (a) Informatik als Wissenschaft der Ver-

arbeitung von Informationen (b) Darstellung von Informationen in

Schrift, Bild und Ton (c) Speichern von Daten mit informati-

schen Systemen am Beispiel der Schulrechner

(d) Vereinbarung von Richtlinien zur Da-

Die Schülerinnen und Schüler • beschreiben und erläutern den Aufbau und

die Arbeitsweise singulärer Rechner am Bei-spiel der „Von-Neumann-Architektur“ (A),

• nutzen die im Unterricht eingesetzten Infor-matiksysteme selbstständig, sicher, zielfüh-rend und verantwortungsbewusst (D),

• nutzen das Internet zur Recherche, zum Da-

Beispiel: Textkodierung Kodierung und Dekodierung von Texten mit un-bekannten Zeichensätzen (z.B. Wingdings) Beispiel: Bildkodierung Kodierung von Bildinformationen in Raster- und Vektorgrafiken


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tenspeicherung auf den Schulrech-nern (z.B. Ordnerstruktur, Dateibe-zeichner usw.)

tenaustausch und zur Kommunikation (K).

2. Informations- und Datenübermittlung in

Netzen (a) „Sender-Empfänger-Modell“ und seine

Bedeutung für die Eindeutigkeit von Kommunikation

(b) Informatische Kommunikation in Rechnernetzen am Beispiel des Schulnetzwerks (z.B. Benut-zeranmeldung, Netzwerkordner, Zu-griffsrechte, Client-Server)

(c) Grundlagen der technischen Umset-zung von Rechnerkommunikation am Beispiel des Internets (z.B. Netzwerk-adresse, Paketvermittlung, Protokoll)

(d) Richtlinien zum verantwortungsvollen Umgang mit dem Internet

Beispiel: Rollenspiel zur Paketvermittlung im In-ternet Schülerinnen und Schüler übernehmen die Rollen von Clients und Routern. Sie schicken spielerisch Informationen auf Karten von einem Schüler-Client zum anderen. Jede Schülerin und jeder Schüler hat eine Adresse, jeder Router darüber hinaus eine Routingtabelle. Mit Hilfe der Tabelle und einem Würfel wird entschieden, wie ein Paket weiter vermittelt wird.

3. Aufbau informatischer Systeme

(a) Identifikation typischer Komponenten informatischer Systeme und anschlie-ßende Beschränkung auf das We-sentliche, Herleitung der „Von-Neumann-Architektur“

(b) Identifikation des EVA-Prinzips (Ein-gabe-Verarbeitung-Ausgabe) als Prin-zip der Verarbeitung von Daten und Grundlage der „Von-Neumann-Architektur“

Material: Demonstrationshardware Durch Demontage eines Demonstrationsrechners entdecken Schülerinnen und Schüler die ver-schiedenen Hardwarekomponenten eines Infor-matiksystems. Als Demonstrationsrechner bietet sich ein ausrangierter Schulrechner an. Alternativ kann der Der Knowhow - Computer oder die Software MOPS zur Modellierung und Darstellung genutzt werden.


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2.5. Grundsätze der fachmethodischen und fachdidaktischen Arbeit

In#Absprache#mit#der#Lehrerkonferenz#sowie#unter#Berücksichtigung#des#Schulprogramms#hat#die#Fachkonferenz# Informatik# des# Friedrich>Rückert>Gymnasiums# die# folgenden# fachmethodischen#und# fachdidaktischen# Grundsätze# beschlossen.# In# diesem# Zusammenhang# beziehen# sich# die#Grundsätze#1#bis#14#auf#fächerübergreifende#Aspekte,#die#auch#Gegenstand#der#Qualitätsanalyse#sind,#die#Grundsätze#15#bis#21#sind#fachspezifisch#angelegt.# Überfachliche+Grundsätze:+

1) Geeignete# Problemstellungen# zeichnen# die# Ziele# des# Unterrichts# vor# und# bestimmen# die#Struktur#der#Lernprozesse.#

2) Inhalt# und# Anforderungsniveau# des# Unterrichts# entsprechen# dem# Leistungsvermögen# der#Schüler/innen.#

3) Die#Unterrichtsgestaltung#ist#auf#die#Ziele#und#Inhalte#abgestimmt.#4) Medien#und#Arbeitsmittel#sind#schülernah#gewählt.#5) Die#Schüler/innen#erreichen#einen#Lernzuwachs.#6) Der#Unterricht#fördert#eine#aktive#Teilnahme#der#Schüler/innen.#7) Der#Unterricht# fördert#die#Zusammenarbeit# zwischen#den#Schülern/innen#und#bietet# ihnen#

Möglichkeiten#zu#eigenen#Lösungen.#8) Der#Unterricht#berücksichtigt#die#individuellen#Lernwege#der#einzelnen#Schüler/innen.#9) Die#Schüler/innen#erhalten#Gelegenheit# zu# selbstständiger#Arbeit#und#werden#dabei#unter>

stützt.#10) Der#Unterricht#fördert#strukturierte#und#funktionale#Partner>#bzw.#Gruppenarbeit.#11) Der#Unterricht#fördert#strukturierte#und#funktionale#Arbeit#im#Plenum.#12) Die#Lernumgebung#ist#vorbereitet;#der#Ordnungsrahmen#wird#eingehalten.#13) Die#Lehr>#und#Lernzeit#wird#intensiv#für#Unterrichtszwecke#genutzt.#14) Es#herrscht#ein#positives#pädagogisches#Klima#im#Unterricht.##Fachliche+Grundsätze:+

15) Der#Unterricht#unterliegt#der#Wissenschaftsorientierung#und# ist#dementsprechend#eng#ver>zahnt#mit#seiner#Bezugswissenschaft.#

16) Der#Unterricht# ist#problemorientiert#und# soll# von# realen#Problemen#ausgehen#und# sich#auf#solche#rückbeziehen.#

17) Der# Unterricht# folgt# dem# Prinzip# der# Exemplarizität# und# soll# ermöglichen,# informatische#Strukturen#und#Gesetzmäßigkeiten#in#den#ausgewählten#Problemen#und#Projekten#zu#erken>nen.#

18) Der# Unterricht# ist# anschaulich# sowie# gegenwarts># und# zukunftsorientiert# und# gewinnt#dadurch#für#die#Schülerinnen#und#Schüler#an#Bedeutsamkeit.#

19) Der#Unterricht#ist#handlungsorientiert,#d.h.#projekt>#und#produktorientiert#angelegt.#20) Im#Unterricht#werden#sowohl#für#die#Schule#didaktisch#reduzierte#als#auch#reale#Informatik>

systeme#aus#der#Wissenschafts>,#Berufs>#und#Lebenswelt#eingesetzt.##21) Der#Unterricht#beinhaltet#reale#Begegnung#mit#Informatiksystemen.!


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2.6. Grundsätze der Leistungsbewertung und Leistungsrückmeldung

Auf#der#Grundlage#von#§13#>#§16#der#APO>GOSt#sowie#Kapitel#3#des#Kernlehrplans#Informatik#für#die# gymnasiale#Oberstufe# hat# die# Fachkonferenz# des# Friedrich>Rückert>Gymnasiums# im# Einklang#mit#dem#entsprechenden# schulbezogenen#Konzept#die#nachfolgenden#Grundsätze# zur# Leistungs>bewertung# und# Leistungsrückmeldung# beschlossen.# Die# nachfolgenden# Absprachen# stellen# die#Minimalanforderungen# an# das# lerngruppenübergreifende# gemeinsame# Handeln# der# Fachgrup>penmitglieder#dar.#Bezogen#auf#die#einzelne#Lerngruppe#kommen#ergänzend#weitere#der# in#den#Folgeabschnitten#genannten#Instrumente#der#Leistungsüberprüfung#zum#Einsatz.##Beurteilungsbereich Klausuren

Verbindliche!Absprachen:!Bei#der#Formulierung#von#Aufgaben#werden#die#für#die#Abiturprüfungen#geltenden#Operatoren#des#Faches#Informatik#schrittweise#eingeführt,#erläutert#und#dann#im#Rahmen#der#Aufgabenstellungen#für#die#Klausuren#benutzt.##+Instrumente:!

• Einführungsphase:## 1#Klausur#je#Halbjahr##Dauer#der#Klausur:# ## 2#Unterrichtsstunden#

• Grundkurse#Q#1:## # 2#Klausuren#je#Halbjahr##• Dauer#der#Klausuren:## 2#Unterrichtsstunden#• Grundkurse#Q#2.1:## 2#Klausuren##• Dauer#der#Klausuren:## 3#Unterrichtsstunden#• Grundkurse#Q#2.2:## 1#Klausur#unter#Abiturbedingungen#• Anstelle#einer#Klausur#kann#gemäß#dem#Beschluss#der#Lehrerkonferenz#in#Q#1.2#eine#Fach>

arbeit#geschrieben#werden.###

Die#Aufgabentypen,#sowie#die#Anforderungsbereiche#I>III#sind#entsprechend#den#Vorgaben#in#Kapi>tel#3#des#Kernlehrplans#zu#beachten.#!Kriterien!!+Die#Bewertung#der#schriftlichen#Leistungen#in#Klausuren#erfolgt#über#ein#Raster#mit#Hilfspunkten,#die#im#Erwartungshorizont#den#einzelnen#Kriterien#zugeordnet#sind.###Spätestens#ab#der#Qualifikationsphase#orientiert#sich#die#Zuordnung#der#Hilfspunktsumme#zu#den#Notenstufen#an#dem#Zuordnungsschema#des#Zentralabiturs.##Von#diesem#kann#aber#im#Einzelfall#begründet#abgewichen#werden,#wenn#sich#z.B.#besonders#ori>ginelle#Teillösungen#nicht#durch#Hilfspunkte#gemäß#den#Kriterien#des#Erwartungshorizontes#abbil>den#lassen#oder#eine#Abwertung#wegen#besonders#schwacher#Darstellung(APO>GOSt#§13#(2))#an>gemessen#erscheint.##Die#Note#ausreichend#(5#Punkte)#soll#bei#Erreichen#von#45#%#der#Hilfspunkte#erteilt#werden.###++


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!Beurteilungsbereich Sonstige Mitarbeit

Den#Schülerinnen#und#Schülern#werden#die#Kriterien#zum#Beurteilungsbereich#„sonstige#Mitarbeit“#zu#Beginn#des#Schuljahresgenannt.##+Verbindliche!Absprachen!der!Fachkonferenz!!+• Alle#Schülerinnen#und#Schüler#führen#in#der#Einführungsphase#in#Kleingruppen#ein#Kurzprojekt#

durch#und#fertigen#dazu#eine#Arbeitsmappe#mit#Arbeitstagebuch#an.#Dies#wird#in#die#Note#für#die#Sonstige#Mitarbeit#einbezogen.##

#• In# der# Qualifikationsphase# erstellen,# dokumentieren# und# präsentieren# die# Schülerinnen# und#

Schüler#in#Kleingruppen#ein#anwendungsbezogenes#Softwareprodukt.#Dies#wird#in#die#Note#für#die#Sonstige#Mitarbeit#einbezogen.##

+Leistungsaspekte!+Mündliche#Leistungen#• Beteiligung#am#Unterrichtsgespräch#• Zusammenfassungen#zur#Vor>#und#Nachbereitung#des#Unterrichts#• Präsentation#von#Arbeitsergebnissen#• Referate#• Mitarbeit#in#Partner>/Gruppenarbeitsphasen#

#Praktische#Leistungen#am#Computer#• Implementierung,#Test#und#Anwendung#von#Informatiksystemen##

#Sonstige#schriftliche#Leistungen#• Arbeitsmappe#und#Arbeitstagebuch#zu#einem#durchgeführten#Unterrichtsvorhaben#• Lernerfolgsüberprüfung#durch#kurze#schriftliche#Übungen#

In#Kursen,#in#denen#höchstens#50%#der#Kursmitglieder#eine#Klausur#schreiben,#finden#schriftli>che#Übungen#mindestens#einmal#pro#Kurshalbjahr# statt,# in#anderen#Kursen#entscheidet#über#die#Durchführung#die#Lehrkraft.#Schriftliche#Übung#dauern#ca.#20#Minuten#und#umfassen#den#Stoff#der#letzten#ca.#4–6#Stunden.##

• Bearbeitung#von#schriftlichen#Aufgaben#im#Unterricht#+Kriterien!#Die#folgenden#allgemeinen#Kriterien#gelten#sowohl#für#die#mündlichen#als#auch#für#die#schriftlichen#Formen#der#sonstigen#Mitarbeit.###Die#Bewertungskriterien#stützen#sich#auf#• die#Qualität#der#Beiträge,#• die#Quantität#der#Beiträge#und#• die#Kontinuität#der#Beiträge.#

#Besonderes#Augenmerk#ist#dabei#auf#


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• die#sachliche#Richtigkeit,#• die#angemessene#Verwendung#der#Fachsprache,#• die#Darstellungskompetenz,#• die#Komplexität#und#den#Grad#der#Abstraktion,#• die#Selbstständigkeit#im#Arbeitsprozess,#• die#Präzision#und#• die#Differenziertheit#der#Reflexion#zu#legen.###

Bei#Gruppenarbeiten#auch#auf##• das#Einbringen#in#die#Arbeit#der#Gruppe,#• die#Durchführung#fachlicher#Arbeitsanteile#und#• die#Qualität#des#entwickelten#Produktes.#

#Bei#Projektarbeit#darüber#hinaus#auf#• die#Dokumentation#des#Arbeitsprozesses,#• den#Grad#der#Selbstständigkeit,#• die#Reflexion#des#eigenen#Handelns#und#• die#Aufnahme#von#Beratung#durch#die#Lehrkraft.#

##Grundsätze!der!Leistungsrückmeldung!und!Beratung!#Die#Grundsätze#der#Leistungsbewertung#werden#zu#Beginn#eines#jeden#Halbjahres#den#Schülerin>nen#und#Schülern#transparent#gemacht.#Leistungsrückmeldungen#können#erfolgen#• nach#einer#mündlichen#Überprüfung,#• bei#Rückgabe#von#schriftlichen#Leistungsüberprüfungen,#• nach#Abschluss#eines#Projektes,#• nach#einem#Vortrag#oder#einer#Präsentation,#• bei#auffälligen#Leistungsveränderungen,#• auf#Anfrage,#• als#Quartalsfeedback#und##• zu#Eltern>#oder#Schülersprechtagen.#

#Die#Leistungsrückmeldung#kann##• durch#ein#Gespräch#mit#der#Schülerin#oder#dem#Schüler,#• durch#einen#Feedbackbogen,#• durch#die#schriftliche#Begründung#einer#Note#oder#• durch#eine#individuelle#Lern>/Förderempfehlung#

erfolgen.###Leistungsrückmeldungen#erfolgen#auch# in#der# Einführungsphase# im#Rahmen#der# kollektiven#und#individuellen# Beratung# zur#Wahl# des# Faches# Informatik# als# fortgesetztes# Grund># oder# Leistungs>kursfach#in#der#Qualifikationsphase.###


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3. Entscheidungen zu fach- und unterrichtsübergreifenden Fragen

Die# Fachkonferenz# Informatik# hat# sich# im# Rahmen# des# Schulprogramms# für# folgende# zentrale#Schwerpunkte#entschieden:#Zusammenarbeit!mit!anderen!Fächern!Im# Informatikunterricht# werden# Kompetenzen# anhand# informatischer# Inhalte# in# verschiedenen#Anwendungskontexten# erworben,# in# denen# Schülerinnen# und# Schülern# aus# anderen# Fächern#Kenntnisse#mitbringen#können.#Diese#können#insbesondere#bei#der#Auswahl#und#Bearbeitung#von#Softwareprojekten#berücksichtigt#werden#und# in#einem#hinsichtlich#der# informatischen#Problem>stellung#angemessenem#Maß#in#den#Unterricht#Eingang#finden.##!Vorbereitung!auf!die!Erstellung!der!Facharbeit!Möglichst#schon#zweiten#Halbjahr#der#Einführungsphase,#spätestens#jedoch#im#ersten#Halbjahr#des#ersten# Jahres# der#Qualifikationsphase#werden# im#Unterricht# an# geeigneten# Stellen#Hinweise# zur#Erstellung#von#Facharbeiten#gegeben.#Das#betrifft#u.#a.#Themenvorschläge,#Hinweise#zu#den#Anfor>derungen#und#zur#Bewertung.#Es#ist#gewünscht,#dass#Facharbeiten#vergeben#werden,#die#mit#der#eigenständigen#Entwicklung#eines#Softwareproduktes#verbunden#sind.# 4. Qualitätssicherung und Evaluation

Durch#Diskussion#der#Aufgabenstellung# von#Klausuren# in# Fachdienstbesprechungen#und#eine# re>gelmäßige#Erörterung#der#Ergebnisse#von#Leistungsüberprüfungen#wird#ein#hohes#Maß#an#fachli>cher#Qualitätssicherung#erreicht.#

Das#schulinterne#Curriculum#(siehe#2.1)#ist#zunächst#bis#2017#für#den#ersten#Durchgang#durch#die#gymnasiale#Oberstufe#nach#Erlass#des#Kernlehrplanes#verbindlich.#Erstmalig#nach#Ende#der#Einfüh>rungsphase# im# Sommer# 2015,# werden# in# einer# Sitzung# der# Fachkonferenz# Erfahrungen# ausge>tauscht#und#ggf.#Änderungen#für#den#nächsten#Durchgang#der#Einführungsphase#beschlossen,#um#erkannten#ungünstigen#Entscheidungen#schnellstmöglich#entgegenwirken#zu#können.#

Nach#Abschluss#des#Abiturs#2017#wird#die#Fachkonferenz# Informatik#auf#der#Grundlage# ihrer#Un>terrichtserfahrungen# eine# Gesamtsicht# des# schulinternen# Curriculums# vornehmen# und# ggf.# eine#Beschlussvorlage#für#die#erste#Fachkonferenz#des#folgenden#Schuljahres#erstellen.#

#

Die#Fachkonferenz#Informatik#des#Friedrich>Rückert>Gymnasiums#in#Düsseldorf.##Redaktionell#verantwortlich:#Sebastian#Horn#(Ho)#und#Cornelia#Walter#(Wr).###Stand:#02.02.2015##

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20150202 SILP GOSt Informatik FRG - rueckert … · intuitiven!Zugang!zur!Programmierung!in!Java!insbesondere!für!Neueinsteiger ... In!der!Einführungsphase!kann!die!didaktische!Bibliothek!GLOOP!verwendet!werden.!Die